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Astrophysik: Erstmals Geburt eines Magnetars beobachtet

Magnetare sind in jeder Hinsicht extrem. Ein ungewöhnliches Signal aus den Tiefen des Alls könnte nun erstmals zeigen, wie einer davon entstand.
Die Illustration zeigt ein energiereiches Ereignis im Weltraum.

Am 22. Mai 2020 erreichte das Licht einer sehr hellen Kilonova die Erde: der stärkste Helligkeitsausbruch zweier verschmelzender Neutronensterne, den Astronomen bislang beobachten konnten. Nach Auswertung ihrer Daten sind sich die Wissenschaftler um Wen-fai Fong von der Northwestern University in Evanston ziemlich sicher, dass es sich dabei um die Geburtsanzeichen eines Magnetars gehandelt haben dürfte, wie sie im »Astrophysical Journal« schreiben. Diese besondere Form der Neutronensterne zeichnet sich durch ein extrem intensives Magnetfeld aus, das billiardenfach stärker ist das Erdmagnetfeld.

Bei der Kollision der beiden Neutronensterne trat zuerst ein gewaltiger Gammastrahlenausbruch auf, der von einem länger anhaltenden Nachglühen begleitet wurde, welches das komplette elektromagnetische Spektrum umfasste – die Kilonova. Die Astronomen bemerkten dabei ein ungewöhnliches Infrarotsignal, das sie als ersten Beleg eines entstehenden Magnetars deuten. Das GRB 200522A genannte Ereignis war besonders in diesem Infrarotbereich deutlich stärker als alle anderen bekannten Kilonovas. »Ich kann an meinen Händen sämtliche Kilonovas abzählen, die anhand kurzer Gammastrahlenausbrüchen entdeckt wurden«, sagt Fong: »Diese war jedoch zehnmal heller als alle anderen.« Als Ursache käme fast ausschließlich die Entstehung eines Magnetars in Frage.

Die einander umkreisenden Neutronensterne verschmolzen demnach zu einem schwereren Exemplar, dessen geladener Kern sich enorm schnell dreht und daher nach dem Prinzip eines Dynamos extrem starke Magnetfelder erzeugt. Die Felder des Magnetars trieben die ohnehin bei der Kilonova angeregten Teilchen weiter an und ließen sie noch heller leuchten, vermuten die Forscher.

Als Alternative kämen für Fong und Co ansonsten nur zwei Optionen in Frage. Die eine wäre eine »umgekehrte Schockwelle«: Zwei Wellen aus der Kilonova könnten gewissermaßen übereinandergeschwappt sein, was unter Umständen einen neugeborenen Magnetar imitieren würde. Oder aber die zerfallenden radioaktiven Partikel, die eine Kilonova antreiben, ließen GRB 200522A heller leuchten als erwartet. Beide Szenarien schließt die Forschungsgruppe jedoch weitgehend aus. Teleskope sollten zukünftig auf Radioemissionen des Objekts achten, um dessen genaues Wesen festzustellen.

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