Neutronensterne sind Reste massereicher Sterne (10-50-mal so massereich wie unsere Sonne), die unter ihrem eigenen Gewicht zusammengebrochen sind. Zwei weitere physikalische Eigenschaften charakterisieren einen Neutronenstern: seine schnelle Rotation und sein starkes Magnetfeld. Magnetare bilden eine Klasse von Neutronensternen mit ultrastarken Magnetfeldern, die ungefähr tausendmal stärker sind als die von gewöhnlichen Neutronensternen, was sie zu den stärksten bekannten Magneten im Kosmos macht. Aber Astronomen waren sich nicht sicher, warum Magnetare in Röntgenstrahlen leuchten. Daten aus den XMM-Newton- und Integral-Orbiting-Observatorien der ESA werden zum ersten Mal verwendet, um die Röntgeneigenschaften von Magnetaren zu testen.
Bisher wurden etwa 15 Magnetare gefunden. Fünf von ihnen sind als weiche Gamma-Repeater oder SGRs bekannt, da sie sporadisch große, kurze Bursts (ca. 0,1 s) energiearmer (weicher) Gammastrahlen und harter Röntgenstrahlen freisetzen. Der Rest, ungefähr 10, ist mit anomalen Röntgenpulsaren oder AXPs assoziiert. Obwohl SGRs und AXPs ursprünglich als unterschiedliche Objekte angesehen wurden, wissen wir jetzt, dass sie viele Eigenschaften gemeinsam haben und dass ihre Aktivität durch ihre starken Magnetfelder aufrechterhalten wird.
Magnetare unterscheiden sich von „normalen“ Neutronensternen, da angenommen wird, dass ihr internes Magnetfeld stark genug ist, um die Sternkruste zu verdrehen. Wie in einem Stromkreis, der von einer riesigen Batterie gespeist wird, erzeugt diese Drehung Ströme in Form von Elektronenwolken, die um den Stern fließen. Diese Ströme interagieren mit der von der Sternoberfläche kommenden Strahlung und erzeugen die Röntgenstrahlen.
Bisher konnten Wissenschaftler ihre Vorhersagen nicht testen, da es nicht möglich ist, solche ultrastarken Magnetfelder in Labors auf der Erde zu erzeugen.
Um dieses Phänomen zu verstehen, suchte ein Team unter der Leitung von Dr. Nanda Rea von der Universität Amsterdam erstmals mit XMM-Newton- und Integral-Daten nach diesen dichten Elektronenwolken um alle bekannten Magnetare.
Das Team von Rea fand Hinweise darauf, dass tatsächlich große Elektronenströme existieren, und konnte die Elektronendichte messen, die tausendmal stärker ist als in einem „normalen“ Pulsar. Sie haben auch die typische Geschwindigkeit gemessen, mit der die Elektronenströme fließen. Damit haben Wissenschaftler nun eine Verbindung zwischen einem beobachteten Phänomen und einem tatsächlichen physikalischen Prozess hergestellt, ein wichtiger Hinweis für das Rätsel des Verständnisses dieser Himmelsobjekte.
Das Team arbeitet nun hart daran, detailliertere Modelle auf derselben Linie zu entwickeln und zu testen, um das Verhalten von Materie unter dem Einfluss derart starker Magnetfelder vollständig zu verstehen.
Quelle: ESA
