Pioneeranomalin
Från Rilpedia
Pioneeranomalin är den avvikelse från den beräknade hastigheten som observerades hos rymdsonder, i synnerhet Pioneer 10 och 11. Dessa skickades iväg 1972 och 1973 på banor som leder dem ut ur solsystemet, ungefär i motsatta riktningar. Avvikelsen består i en svag men ändå klart skönjbar inbromsning. Denna har inte kunnat förklaras som ett rimligt resultat av kända fysikaliska effekter som kan påverka rymdsondernas rörelse, och anomalin är föremål för vetenskaplig diskussion och innovativa förklaringsförsök.
Anomalins observation
Anomalin observerades genom mätningar med hjälp av radiosignaler som sändes till rymdsonderna och som från dessa 'speglades' tillbaka till jorden. Man mätte såväl Dopplereffekten, ur vilken man kan beräkna sondens hastighet i förhållande till jorden, som även signalens löptid, ur vilken man kan beräkna sondens avstånd. Båda slags mätningar tyder på en konstant acceleration aP = 8,7 ×10−10 m/s2 i riktning mot solen för både Pioneer 10 och Pioneer 11. Liknande, men mindre tillförlitliga resultat har erhållits även från andra rymdsonder.
Anomalin framträdde när sonderna var på avstånd större än 12 AE (astronomiska enheter) från solen. På kortare avstånd påverkades de mera av solvinden, som gav dem en acceleration i riktning bort från solen, och som skymde pioneereffekten. Pioneer 10 kunde utnyttjas för telemetriska observationer tills den var på ett avstånd på nästan 80 AE (2002), medan Pioneer 11 slutade svara när den var 30 AE från solen (1990).
Eftersom sonderna rör sig ungefär radialt utåt från solsystemet, långt från dess centrum, och precisionen hos de befintliga mätdata är begränsad (±15%), går det inte att avgöra om den oförklarade accelerationen borde anses vara riktad mot solen eller mot jorden eller mot sondernas rörelse i sina banor.
Förklaringsförsök
Anomalin visar sig när alla kända effekter som leder till avvikelser från ett rörelsemönster enligt Newtons formulering av gravitationslagarna har tagits hänsyn till (relativistiska effekter, solvinden, strålningstryck mm). Försök att förklara anomalin som en effekt av oförutsedda men i princip kända faktorer (utströmmande gas, temperaturojämnheter hos sonden, mm) misslyckades. Anderson m fl (1998) lyckades inte heller att modellera effekten med okonventionella antaganden på något sätt som skulle vara förenligt med astronomiska observationer av planeternas rörelser.
Synnerligen anmärkningsvärt är det faktum att den oförklarade accelerationen aP är konstant, alltså oberoende av avståndet från solen, och att produkten aP c (ljushastigheten) tycks vara lika med H0 (Hubblekonstanten). Detta betyder att sonderna inbromsas precis så mycket att deras hastighet skulle bli lika med noll på ett avstånd lika med Hubbleavståndet (13.8 miljarder ljusår). Man kan då förmoda ett kosmologiskt samband av något slag. Medan man observerar en rödförskjutning i ljuset hos avlägsna galaxer, och denna tycks öka i proportion med deras avstånd, motsvarar Pioneereffekten en blåförskjutning som tycks vara inversen av den nämnda rödförskjutningen. Det har gjorts ett flertal olikartade försök att förklara pioneeranomalin som en kosmologisk effekt i innovativa kosmologiska teorier. Än så länge (2008) har ingen av dessa teorier vunnit allmän acceptans.
Litteratur
John D. Anderson, Philip A. Laing, Eunice L. Lau, Anthony S. Liu, Michael Martin Nieto, Slava G. Turyshev:
- "Indication, from Pioneer 10/11, Galileo, and Ulysses Data, of an Apparent Anomalous, Weak, Long-Range Acceleration". Phys.Rev.Lett. 81 (1998) 2858-2861. (Preprint)
- "Study of the anomalous acceleration of Pioneer 10 and 11". Phys.Rev. D65 (2002) 082004. (Preprint)
