När var det senast du tittade på klockan? Kanske har du ett armbandsur eller en väggklocka. Har du någonsin funderat över hur exakt tiden den visar egentligen är? I vår vardag behöver klockor egentligen bara vara exakta inom några minuter eller sekunder. Men vad händer om du är forskare, ingenjör eller astronaut? Då kan du behöva mäta tiden mycket exakt. ESA:s forskare har börjat testa en ny typ av extremt exakt klocka som använder pulsarer! Den kallas “PulChron” och mäter tidens gång med hjälp av radiopulser med millisekundfrekvens från flera snabbt roterande neutronstjärnor!
Neutronstjärnor är otroligt täta himlakroppar som bildas ur de kollapsade kärnorna hos exploderande stjärnor. De är mycket små jämfört med vanliga stjärnor och planeter – med en diameter på endast cirka 10 till 20 km – men de innehåller mer “materia”, det vill säga massa, än solen! Ibland roterar neutronstjärnor mycket snabbt. Då kallas de pulsarer, och det är just dessa som forskarna i PulChron-projektet använder sig av. När pulsarerna roterar avger de strålar av radiovågor som kan detekteras här på jorden. Effekten påminner lite om hur vi ser de blinkande ljusen från en fyr. Dessa radiopulsar är så regelbundna att de skulle kunna utgöra grunden för ett mycket exakt klocksystem – precis vad PulChron-teamet håller på att testa.
Vi har redan uppfunnit några mycket bra metoder för att mäta tiden. Vår bästa metod hittills är en apparat som kallas atomur. Elektroner i atomer kan ta upp eller avge mycket exakta mängder energi. Denna energi avges som en ljusvåg med en viss frekvens – ett visst antal hela våglängder per sekund – som kan användas för att mäta tiden, precis som antalet hela svängningar hos en pendel under en minut styr en golvklocka.
Atomklockor kan vara bättre på korta tidsskalor, till exempel år, men pulsarklockor som PulChron skulle kunna vara bättre över årtionden, då enskilda atomklockor riskerar att sluta fungera. Detta innebär att pulsarklockor kan vara mycket användbara för framtida satellitnavigeringssystem, såsom ESA:s Galileo, som kräver oerhört exakt tidsmätning under många år.
Men vad händer om data från en pulsar förvrängs – kanske av gravitationsvågor, som är som krusningar i rymden orsakade av kraftfulla kosmiska händelser? Det skulle kunna få det att se ut som om pulsaren snurrar snabbare eller långsammare under en kort stund. PulChron-teamet har tänkt på detta och använder därför fem stora radioteleskop runt om i Europa för att observera inte bara en, utan hela 18 pulsarer!
Kanske kommer pulsarklockor att bli vanligare i framtiden och, tillsammans med atomklockor, hjälpa oss att mäta tiden bättre än någonsin tidigare!
Intressant fakta: Pulsarerna upptäcktes 1967 av den brittiska astronomen Jocelyn Bell Burnell. Till en början trodde hon att de kunde vara bevis på att intelligenta utomjordiska varelser försökte kommunicera med oss!
