Ein seltsames Zwitschern im Licht eines explodierenden Sterns hat Astronomen den ersten direkten Beweis für die Geburt eines Magnetars geliefert. Die Entdeckung, die von Forschern in den USA gemacht wurde, bestätigt, dass diese ultra magnetischen Neutronensterne die hellsten Supernovae im Universum antreiben können. Sie markiert auch das erste Mal, dass Einsteins allgemeine Relativitätstheorie verwendet wurde, um die Mechanik einer Supernova zu erklären.
Eine 16 Jahre alte Theorie endlich bewiesen
Superleuchtkräftige Supernovae leuchten zehnmal heller als gewöhnliche stellare Explosionen. Seit Astronomen sie erstmals in den frühen 2000er Jahren entdeckten, konnten sie nicht erklären, warum diese Ausbrüche so lange hell bleiben, nachdem der Kern eines Sterns kollabiert ist. Im Jahr 2010 schlug der theoretische Astrophysiker Dan Kasen von der UC Berkeley eine Antwort vor: ein neugeborener Magnetar. Er argumentierte, dass der Kern eines massereichen Sterns bei seinem Tod zu einem Neutronenstern kollabieren kann, anstatt zu einem schwarzen Loch. Wenn der ursprüngliche Stern ein starkes Magnetfeld hatte, würde der Kollaps es verstärken und einen Magnetar mit einem Magnetfeld erzeugen, das 100 bis 1.000 Mal stärker ist als das eines typischen Pulsars. Junge Magnetare können sich mehr als 1.000 Mal pro Sekunde drehen. Während sie rotieren, beschleunigen ihre Magnetfelder geladene Teilchen, die auf die Supernova-Trümmer prallen, zusätzliche Energie injizieren und die Explosion hell halten.
Ein Zwitschern in der Lichtkurve
Der Doktorand Joseph Farah von der UC Santa Barbara und dem Las Cumbres Observatory fand den stärksten Beweis für diese Theorie. Er untersuchte eine 2024 entdeckte Supernova namens SN 2024afav. Farah und seine Kollegen bemerkten ungewöhnliche Buckel in der Lichtkurve der Supernova. Diese Buckel, die sie als Zwitschern beschrieben, können nur mit Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie erklärt werden. Das Zwitschern zeigte, dass ein neugeborener Magnetar taumelte oder präzedierte, während er sich drehte. Dieses Taumeln, verursacht durch die Effekte der allgemeinen Relativitätstheorie, injizierte zusätzliche Energie in die expandierenden Trümmer und ließ die Supernova weit länger leuchten als normal.
Warum das für die Himmelsforscher wichtig ist
Für Astronomen ist dies die erste direkte Beobachtung der Geburt eines Magnetars. Es bestätigt, dass diese exotischen Objekte real sind und dass sie die hellsten Explosionen des Universums antreiben. Die Entdeckung bestätigt auch eine vor 16 Jahren erstmals vorgeschlagene Theorie und zeigt, dass die allgemeine Relativitätstheorie verwendet werden kann, um die Mechanik von Supernovae zu verstehen. Es wird auch angenommen, dass Magnetare mysteriöse schnelle Radioblitze erzeugen, daher könnte das Verständnis ihrer Geburt helfen, auch diese Signale zu erklären. Die Forschung wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
