Lense-Thirring-Effekt: Rotierende Raumzeit gemessen?

Rotierende Massen -- zum Beispiel Planeten -- zerren die umgebende Raumzeit bei ihrer Drehung geringfügig mit. Diesen von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten "Lense-Thirring-Effekt" will ein italienischer Forscher nun erstmals experimentell nachgewiesen haben -- in den Bahndaten der amerikanischen Planetensonde Mars Global Surveyor.

Bari (Italien) - Demnach stimmt die Rotation der Raumzeit auf 0,5 Prozent genau mit den Vorhersagen der Relativitätstheorie überein.

"Das ist die bislang genaueste Messung dieses relativistischen Effekts", freut sich Lorenzo Iorio von der Universität Bari. Ein früherer Versuch, den Lense-Thirring-Effekt mit den Erdvermessungssatelliten LAGEOS zu bestimmen, lieferte nur eine Genauigkeit von zehn Prozent und ist zudem bis heute umstritten. So wäre Iorios Resultat eine Sensation, zumal die Nasa gerade mit der 700 Millionen Dollar teuren Mission "Gravity Probe B" versucht, eine vergleichbar genaue Messung eben dieses Effekts durchzuführen.

Iorios Analyse basiert auf jüngst von Alex Konopliv vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena veröffentlichten Bahndaten des Mars Global Surveyors. Konopliv und sein Team hatten die Umlaufbahn der Sonde unter Berücksichtigung aller wichtigen Einflüsse wie atmosphärischer Reibung und Strahlungsdruck der Sonne modelliert. Doch zwischen Modell-Umlaufbahn und wirklicher Umlaufbahn blieb ein geringfügiger Unterschied von 1,6 Metern in fünf Jahren.

"Als ich das Diagramm sah, begriff ich, dass ich in diesen Abweichungen nach dem Lense-Thirring-Effekt suchen kann", erklärt Iorio gegenüber dem Magazin "New Scientist". Seine Analyse zeigte, dass die Abweichung zwischen Modell und wahrer Umlaufbahn in der Tat nahezu mit den Vorhersagen der Relativitätstheorie übereinstimmt. Die verbleibende Abweichung ist vermutlich in Fehlern des Modell von Konopliv zu suchen, so Iorio, und nicht in Fehlern der Relativitätstheorie. Die an der "Gravity Probe B" beteiligten Forscher reagieren auf Iorios Analyse bislang mit Skepsis. Die Arbeit genüge nicht den Standards einer rigorosen Fehleranalyse, bemängelt etwa James Overduin von der Stanford University. Unterdessen setzt Iorio auf noch bessere Ergebnisse durch Analysen der Bahnen der Sonden Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter.