Wenn du erwachsen bist, wirst du ein wunderschöner Magnetar" sein, sagen Astronomen über den Stern HD45166!

Zum ersten Mal haben Astronomen einen Stern entdeckt, der beim Sterben zu einem "Magnetar" wird, d. h. zu einem Stern mit den stärksten im Universum beobachteten Magnetfeldern.

Die Sonne kann auf natürliche Weise Oberflächenmagnetfelder (innerhalb von Sonnenflecken) mit Flussdichten von bis zu 1500 Gauß erzeugen, d. h. bis zu 5000 Mal stärker als das Oberflächenmagnetfeld der Erde (etwa 0,3 Gauß). Im Alltag hat der Magnet, mit dem die Kühlschranktür geschlossen wird, im Allgemeinen eine Stärke von 50 Gauss.

Die Flussdichte eines Magnetfeldes wird mit der Einheit Gauß oder ihrem Vielfachen, Tesla = 10.000 Gauß, gemessen.

Dennoch ist es dem Menschen gelungen, bei einem Experiment in Japan künstlich Felder von bis zu 12 Millionen Gauß und bei einem Experiment in Russland im Jahr 2001 bis zu 28 Millionen Gauß zu erzeugen. Das scheinen riesige Zahlen zu sein, aber was sind sie im Vergleich zu Magnetfeldern von 100 Billionen Gauß!

Im Kosmos gibt es Objekte, die in der Lage sind, Magnetfelder von solcher Intensität zu erzeugen: der "Magnetar" ist der passendste Name für solche Objekte. Magnetar ist der Vertragsname für 'Magnetstern'.

Was sind Magnetare

Wir wissen, dass Magnetare heute tote Sterne sind. Im Leben waren sie Sterne mit einer Masse, die mehr als doppelt so groß war wie die der Sonne, die ihr Leben gewaltsam mit einer Supernova-Explosion beendeten. Durch die Explosion wurde der größte Teil der äußeren Schichten weggeschleudert, so dass eine Art sich schnell ausdehnende Arm- und Gaswolke entstand, währenddie inneren Schichten in sich zusammenfielen. Durch diesen Kollaps entstand ein Objekt, das so kompakt war, dass Protonen und Elektronen zu Neutronen verschmolzen.

Die Existenz von Magnetaren wurde 1992 von Robert Duncan und Christopher Thompson theoretisch vorausgesagt. Seitdem wurden etwa 20 Magnetare entdeckt.

Magnetare sind genau die gleichen wie Neutronensterne. Im Gegensatz zu anderen Neutronensternen haben sie jedoch im letzten Prozess des Kollapses ihre Magnetfelder auf so hohe Werte verstärkt, dass sie die höchsten im Universum beobachteten sind.

Zusammengesetztes Bild der Supernova SN1987A. Man beachte die Ringe aus Staub und Gas, die während der Explosion ausgestoßen wurden und in deren Zentrum sich ein Neutronenstern befindet. Kredit: NASA

Es war immer ein Rätsel, von welcher Art von Stern Magnetare abstammen, oder mit anderen Worten, welche Eigenschaften die Vorläufer der Magnetare haben.

Während ihrer Lebenszeit durchlaufen Sterne eine Reihe von Phasen, in denen sie sich entwickeln. Je kürzer die Dauer einer bestimmten Phase ist, desto unwahrscheinlicher ist es, einen Stern in dieser Phase zu beobachten. Die Phase, in der Sterne zu Magnetaren werden, ist eine dieser kurzen Phasen, die noch nie beobachtet wurde.

HD45166: der Magnetar-Kandidat

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Tomer Shenar vom Anton-Pannekoek-Institut für Astronomie (Niederlande), das die Teleskope der ESO und anderer Observatorien rund um den Globus nutzt, hat kürzlich bekannt gegeben, dass sie einen Stern entdeckt haben, der Eigenschaften aufweist und sich in einer Phase befindet, die der endgültigen Magnetarphase vorausgehen könnte.

Mit anderen Worten: Was wahrscheinlich der Vorläufer eines Magnetars ist, wurde beobachtet und könnte in kurzer Zeit, in Tausenden oder Zehntausenden von Jahren, zu einem Magnetar werden.

Die astronomische Zeitskala, genauer gesagt die Entwicklung kosmischer Objekte, ist ganz anders und viel länger als die Zeitskalen, an die wir gewöhnt sind. Während Milliarden von Jahren für die langsamsten Evolutionsstufen typisch sind, können Tausende oder Zehntausende von Jahren als kurze Zeit angesehen werden.

Der Stern, der als wahrscheinlicher Magnetar-Vorläufer entdeckt wurde, heißt HD 45166 (HD steht für Henry Draper und ist der Name eines Sternkatalogs, der in den frühen 1900er Jahren eingeführt wurde).

Der Stern befindet sich im Sternbild Einhorn. Es handelt sich um ein Doppelsternsystem, d.h. HD 45166 hat einen Begleiter und zusammen umkreisen sie ein gemeinsames Massenzentrum. Das Besondere an diesem Stern ist, dass er eine etwa doppelt so große Masse wie die Sonne hat, durch die Verschmelzung zweier sehr heliumreicher Sterne entstanden ist und auf seiner Oberfläche starke Magnetfelder von etwa 43.000 Gauß herrschen.

Mit einer Masse, die etwa doppelt so groß ist wie die der Sonne, wissen Astrophysiker bereits, dass sein Tod gewaltsam sein wird, d.h. mit einer zerstörerischen Supernova-Explosion, die einen Neutronenstern als Überrest hinterlässt.

Aber es wird ein magnetischer Neutronenstern sein.Evolutionsmodelle deuten darauf hin, dass aufgrund des Kollapses des Sternkerns, in dem Protonen und Elektronen zu Neutronen verschmelzen, das derzeitige Magnetfeld von 43.000 Gauß auf Billionen Gauß verstärkt wird, was genau dem entspricht, was in Magnetaren beobachtet wird.Das Magnetfeld von 43.000 Gauß wird auf Billionen Gauß verstärkt, was genau dem entspricht, was in Magnetaren beobachtet wird.

Wenn sich ein magnetisiertes stellares Objekt zusammenzieht, oder besser gesagt in sich zusammenfällt, wird die Intensität seines Magnetfeldes enorm verstärkt.

Damit weist HD45166 alle Merkmale auf, um der erste beobachtete Vorläufer eines Magnetars zu sein. Die Bestätigung dieser Hypothese wird in Kürze erfolgen, aber noch in astronomischer Hinsicht!