Magnetare gehören zu den Neutronensternen und sind die stärksten Magnete im Weltall. Inzwischen wissen Forscher auch, wie diese exotischen Himmelskörper entstanden sein könnten. Exkursion in die interstellare Unendlichkeit des Universums.
Magnetare sind extrem stark magnetische Sternleichen und bilden eine neue Klasse astronomischer Objekte, die erst vor wenigen Jahren entdeckt wurde. Ihr Magnetfeld ist rund eine Billiarde Mal stärker als das der Erde. Magnetare gehören zu den Neutronensternenn und sind kollabierte Überreste ausgebrannter Riesensonnen.
Was ist der Ursprung von Magnetaren?
Seit langem rätselt die Astronomie , wie sie entstanden sein könnten. Nun scheinen Forscher dem Rätsel der Entstehung dieser interstellaren Mega-Magnete einen Schritt nähergekommen zu sein. Astronomen um Tomer Shenar von der Universität Amsterdam haben erstmals einen Heliumstern entdeckt, der alle Voraussetzungen für einen Magnetar-Vorläufer erfüllt. Der rund 3000 Lichtjahre entfernte Heliumstern HD 45166 ist schon länger bekannt, ließ sich aber bisher nicht richtig einordnen.
HD 45166 hat das stärkste je bei einem massereichen Stern gemessene Magnetfeld, in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Science“ berichtet. Damit erfüllt dieser Stern alle Voraussetzungen, um eines Tages zum Neutronenstern zu mutieren.
Warum brauchen Magnetare massereiche Vorgänger?
Doch wie kommen die enormen Magnetkräfte zustande? Bisher konnten Astronomen nur Vermutungen darüber anstellen. Eine Theorie besagt, dass Magnetare ihr Magnetfeld von massereichen Vorgängersternen beziehen. Wenn sich der Durchmesser eines Sterns beim Kollaps zum Neutronenstern stark reduziert, wird das Magnetfeld entsprechend „konzentriert“, wie die Forscher in ihrer Studie schreiben.
Demnach könnten zum Beispiel massereiche Heliumsterne Vorgänger von Magnetaren sein. Diese massereichen, selbstleuchtenden Himmelskörper aus sehr heißem Gas und Plasma könnten ihre Wasserstoffhülle verloren haben, so dass ihr heliumreicher Kern offen liegt.
Besitzt der Heliumstern ein Magnetfeld und die nötige Masse, um zum Neutronenstern zu kollabieren, könnte er auch zu einem Magnetar-Vorläufer werden. So die Theorie. Das Problem ist nur, dass solche massereichen, magnetischen Heliumsterne noch nie beobachtet wurden. Bis jetzt.
Warum bildet HD 45166 eine neue Klasse von Sternen?
Tmer Shenar und sein Team haben den Heliumstern HD 45166 mit einem speziellen Spektropolarimeter am Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) auf Hawaii genauer untersucht. Sie stellten fest, dass HD 45166 der am stärksten magnetische massereiche Stern und der erste Heliumstern dieser Art ist. Damit begründet dieser Himmelskörper eine völlig neue Klasse von Sternen.
„Es ist aufregend, eine neue Klasse von astronomischen Objekten zu entdecken – insbesondere dann, wenn sie sich die ganze Zeit über versteckt hielt“, erklärt Shenar.
Bilder von rätselhaften Himmelsphänomenen
Warum stürzen die Überreste von Riesensternen nicht zu einem Schwarzen Loch zusammen?
Wie tauschen Letztendlich bedeutet diese Entdeckung nichts anders, als dass zum ersten Mal die Existenz eines Magnetar-Vorläufersterns nachgewiesen wurde. In einigen Millionen Jahren könnte HD 45166 dann zu einem stark magnetischen Neutronenstern werden.
Eine weitere Entdeckung zu Magnetaren liegt schon einige Zeit zurück. Es geht um den von der Europäischen Südsternwarte Eso im bayerischen Garching untersuchten Magnetstern CXOU J1647-45. Es handelt sich um die Überreste einer Riesensonne, die einst rund 40-Mal so viel Masse hatte wie unsere Sonne.
So große Sterne stürzen gewöhnlich zu einem Schwarzen Loch zusammen und nicht zu einem magnetischen Neutronenstern. Es sei denn, die sterbende Sonne hatte einen Begleitstern, mit dem sie Material ausgetauscht hat.
Warum brauchen Magnetaren für ihre Entstehung ein Doppelsternsystem?
So einen ehemaligen Begleiter hatten die Garchinger Forscher entdeckt. Vermutlich ist er von der Wucht einer Supernova-Explosion, in der sich der Magnetar formte, weggeschleudert worden. Die Wissenschaftler vermuten, dass der spätere Magnetar CXOU J1647-45 zuerst Materie eines weiteren Sterns aufgesogen und sich dadurch immer schneller drehte, bis er seine äußere Hülle abstieß.
Die schnelle Drehung sei eine zentrale Voraussetzung für die Entstehung eines Magnetars, betonen die Forscher. Durch das Abstoßen der Hülle habe der sterbende Stern dann genug Masse verloren, um dem Schicksal als Schwarzes Loch zu entgehen. Spuren der abgestoßenen Hülle entdeckten die Astronomen auf dem ehemaligen Begleiter.
Dieses Szenario würde die Entstehung der exotischen Magnetare erklären, von denen nur etwa zwei Dutzend in unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, bekannt sind. Vermutlich könnten Magnetare nur aus einem Doppelsternsystem entstehen, aus dem ein Partner schließlich bei der finalen Supernova-Explosion weggeschleudert wurde.