Großes Modell des neuen Weltraumteleskops nimmt auf New York auf

Astronomen haben den ersten Nachweis von Rissen in der Kruste eines Neutronensterns gefunden. Der Stern ist gebrochen, als er von dem stärksten "Sternbeben" erschüttert wurde, das jemals aufgezeichnet wurde, sagten Forscher letzte Woche.

Im vergangenen Dezember beobachteten Astronomen weltweit die Explosion, die dieses Sternbeben verursachte. Der Ausbruch war gewaltig - in den ersten 200 Millisekunden des Ereignisses gab der Stern Energie frei, die der Energie entspricht, die unsere Sonne in 250.000 Jahren produziert. Die Explosion war das hellste Ereignis, das jemals außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt wurde.

Jetzt haben Wissenschaftler eine Sammlung von Daten von verschiedenen Satelliten verwendet, um den ersten Beweis dafür zu liefern, dass die Explosion dazu führte, dass der Stern mehrere Kilometer lang Risse bildete. Wissenschaftler hoffen, dass diese Risse ein Fenster in das mysteriöse Innere von Neutronensternen bilden.

Allein in der Milchstraße gibt es Millionen von Neutronensternen, und einige von ihnen haben Magnetfelder, die Billionen Mal stärker sind als die der Erde, von denen die stärksten als Magnetare bezeichnet werden.

Dieser spezielle Magnetar - SGR 1806-20 - ist umgeben von dem stärksten Magnetfeld, das im Universum bekannt ist. Dies könnte erklären, warum das Sternbeben - verursacht, wenn die Kruste des Magnetars den magnetischen Spannungsaufbau im Inneren des Sterns nicht mehr enthalten konnte - so intensiv war.

Das Innere eines Magnetars ist eine dichte, flüssigkeitsähnliche Mischung aus Neutronen, Protonen und Elektronen - was es zu einem grandiosen Stromleiter macht. Weil es die Eigenschaften einer Flüssigkeit hat, bewegt es sich viel herum. Das Magnetfeld des Magnetars umschlingt den Stern, und all diese Bewegung im Inneren vermischt sich mit der Form des Feldes und wickelt es auf wie mit einem Gummiband.

Aber die äußere Kruste des Magnetars ist nicht so biegsam. Die Kruste besteht hauptsächlich aus Eisen. Das Magnetfeld passiert es an einigen Stellen, was für normale Neutronensterne kein Problem darstellt. Bei Magnetaren wechselwirkt das Feld jedoch mit dem Kern und verschiebt sich unregelmäßig, was zu Krustenspannungen führt. Schließlich erreicht der Stress den Punkt, an dem die Kruste bricht.

"Stellen Sie sich vor, Sie würden ein Gummiband zwischen zwei Karten stecken und dann die Mitte verdrehen", sagte Studienleiter Steve Schwartz vom Imperial College of London. "Alle diese Drehbeanspruchungen häufen sich an den Stellen, an denen das Gummiband durch die Karte nach außen verläuft. Bleiben Sie lange genug verdreht und Sie reißen die Karte."

Der erste Riss, der sich bildete, war drei Meilen (fünf Kilometer lang) - bedeutend, da dieser Magnetar nur sechs Meilen (10 Kilometer) im Durchmesser hat. Aus diesem Riss spuckte Strahlung aus und verursachte einen steilen anfänglichen Anstieg der nachweisbaren Strahlung.

Aber das war nur der Anfang. Die Strahlung drang weiter aus dem Stern heraus, aber mit einer viel geringeren Geschwindigkeit als der ursprüngliche Ausbruch. Dies deutet darauf hin, dass sich weiterhin Risse bilden.

"Ob dies eine Reihe von langen, drei Meilen langen Rissen ist oder eine Vielzahl von viel kleineren, ist für mich nicht offensichtlich", sagte Schwartz. "Meine Vermutung ist daher: eine große, gefolgt von vielen und vielen kleineren."

Was das für SGR 1806-20 bedeutet, ist nicht klar, aber es scheint, dass Risse mehr Druck entlasten als ein Zeichen, dass der Stern auseinander bricht.

"Das Ergebnis der Rissbildung ist, das Innen- und Außenfeld in einen weniger verdrehten Zustand zu bringen", sagte Schwartz. "Das hat wenig Einfluss auf den Star selbst, abgesehen von der Tatsache, dass es Zeit braucht, um das Feld wieder zu drehen."

SGR 1806-20 ist 50.000 Lichtjahre entfernt, aber die Explosion war so gewaltig, dass sie vorübergehend einige Satelliten blendete und kurzzeitig die obere Atmosphäre der Erde veränderte. Eine ähnliche Explosion, die innerhalb von 10 Lichtjahren unseres Planeten auftritt, würde die Ozonschicht der Erde befeuern. Aber keine Sorge - der nächste Magnetar ist 13.000 Lichtjahre entfernt.

Zwei Satelliten, die die Magnetosphäre der Erde untersuchen sollen - die Cluster- und Doppelstern-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation - gingen nicht offline und zeichneten die gesamte Veranstaltung auf. Daten von diesen beiden Satelliten wurden mit Beobachtungen aus der ganzen Welt kombiniert, um die Risse aufzudecken.

Bis jetzt wurden neun Magnetare fest identifiziert, und vier von diesen emittieren wiederholt Ausbrüche von Röntgen- und Gammastrahlen. SGR 1806-20, das ein stärkeres Magnetfeld als jedes andere Objekt im Universum besitzt, ist einer dieser sogenannten Soft-Gamma-Repeater.

Die Forscher wissen immer noch nicht, warum der Ausbruch von SGR 1806-20 so unglaublich war, aber sie hoffen, dass ein Blick in seine Risse helfen wird, das Rätsel zu lösen.

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