Galaxie sprengt Nachbar mit Deadly Jet

Wenn ein Magnetar innerhalb von 100.000 Meilen an der Erde vorbeiflog, würde das starke Magnetfeld des exotischen Objekts die Daten auf jeder Kreditkarte auf dem Planeten zerstören.

Dies wird jedoch wahrscheinlich nicht passieren, da es nicht viele Magnetare gibt. Neuere Forschungen postulieren, dass Magnetare vom Tod sehr massereicher Sterne herrühren, was bedeuten könnte, dass die etwa zehn Magnetare, die bisher gesehen wurden, alle unsere Galaxien halten können.

"Die Quelle dieser sehr starken magnetischen Objekte war ein Geheimnis, seit die erste im Jahr 1998 entdeckt wurde", sagte Bryan Gaensler vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Jetzt denken wir, wir haben dieses Geheimnis gelöst."

Gaensler und sein Team untersuchten das Gas um den Magnetar, genannt 1E 1048.1-5937, das 9.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Carina liegt. Sie fanden Beweise dafür, dass der ursprüngliche Stern, aus dem der Magnetar gebildet wurde, eine 30- bis 40-mal größere Masse hatte als die Sonne.

"Ein Stern dieser Größe ist sehr selten", sagte Gaensler.

Solch ein kräftiger Anfang würde helfen, den Unterschied zwischen Magnetaren und ihren nahen Verwandten, den Pulsaren, zu erklären.

Kartenlöscher

Pulsare sind stellare Leichen, die als Radioleuchttürme der Galaxie dienen. Sie drehen sich mehrmals pro Sekunde und blitzen die Galaxie mit einem Radiowellenstrahl auf.

Magnetäre sind ähnlich, aber sie blinken Röntgenstrahlen und mit einer langsameren Geschwindigkeit - etwa einmal alle 10 Sekunden. Sie geben gelegentlich auch einen Ausbruch von Gammastrahlen aus.

Es gibt etwa 1500 bekannte Pulsare, aber weniger als ein Dutzend fest identifizierter Magnetare. Das Besondere an Magnetaren ist ihr Magnetfeld, das tausendmal stärker ist als das normaler Pulsare und Milliarden mal stärker ist als jeder andere Magnet auf der Erde.

"Magnetare haben die höchsten Magnetfelder im Universum - nichts kommt näher", sagte Gaensler.

Diese Kreditkartenlöschungsfelder können gemessen werden, indem beobachtet wird, wie schnell sich der Spin des Magnetars verlangsamt. Ein rotierender Magnet gibt Energie ab, und je größer das Magnetfeld ist, desto schneller ist der Energieverlust. Magnetare weisen eine schnelle Verlangsamung auf, was ein großes magnetisches Feld impliziert.

Gaensler schätzt, dass ein Magnetar nach 10 000 Jahren so stark abgebremst wird, dass sein Röntgenblitz ausgeschaltet wird.

Mächtiger Wind

Magnetäre und Pulsare gehören zu einer Klasse von Objekten, die Neutronensterne genannt werden, große Kugeln aus dicht gepackten Neutronen, die nicht größer sind als eine große Stadt.

Und so bilden sie sich: Wenn Sternen über etwa acht Sonnenmassen der Treibstoff ausgeht, explodieren sie in einer sogenannten Supernova. Was übrig bleibt, kann zu einem Neutronenstern kollabieren.

Um solch große Magnetfelder zu haben, wird angenommen, dass Magnetare von der Supernova sehr massereicher Sterne stammen. Gaensler und seine Kollegen haben dafür in einer riesigen Lücke - mehr als 70 Lichtjahre - Beweise gefunden, die in ihren Radiodaten auftauchten.

"Die leere Blase ist genau auf dem Magnetar zentriert und es erweitert sich", sagte Gaensler.

Er erklärte, dass die Strahlung des Magnetars nicht die Ursache für den Hohlraum sein kann, da dies die Absorption von zu vielen der sichtbaren Röntgenstrahlen erfordern würde. Stattdessen muss ein Sternwind vom Stern des Magnetars das Gas beseitigt haben.

Dieser Wind wäre fünfmal schneller gewesen als der Wind der Sonne geladener Teilchen - die Quelle des Weltraumwetters und der Nordlichter - und eine Million Mal dichter. Die implizierte Energie ist 25 Millionen Mal die unseres Sonnenwindes.

Es braucht einen sehr massereichen Stern, etwa 30 bis 40 Sonnenmassen, um solch eine mächtige Böe zu erzeugen. Wenn dies die richtige Erklärung ist, dann lebte der Vorläuferstern 5-6 Millionen Jahre bevor er explodierte - er schuf den Magnetar in seiner Asche. (Massive Sterne sterben jung. Unsere Sonne im Mittelalter ist im Vergleich etwa 4,6 Milliarde Jahre alt.)

Crash-Diät

Indem er die riesige Blase um ihn herum wegfegte, blies der schwere Stern 2 bis 3 Sonnenmassen von Material ab. Aber sogar 10 Prozent seiner Masse auf diese Weise zu verlieren, wäre der Supernova-Überrest zu schwer gewesen, um einen Neutronenstern zu bilden und wäre stattdessen in ein schwarzes Loch kollabiert, hält die Theorie fest.

"Astronomen glaubten früher, dass riesige Sterne schwarze Löcher bildeten, als sie starben", sagte Simon Johnston von der Australia Telescope National Facility. "Aber in den letzten paar Jahren haben wir festgestellt, dass einige dieser Sterne Pulsare bilden können, weil sie ein schnelles Programm zur Gewichtsabnahme machen, bevor sie als Supernovae explodieren."

Gaensler sagte, dass der Stern am Ende seines Lebens wahrscheinlich 90 Prozent seiner Masse verloren hätte, was ihn dünn genug machen würde, um ein Neutronenstern zu werden, im Gegensatz zu einem Schwarzen Loch.

Wilde Adoleszenz

Aus den Windblasendaten lässt sich abschätzen, dass die Supernova vor etwa 3000 Jahren detonierte. Man nimmt an, dass andere Magnetare auch ein paar tausend Jahre alt sind.

"Wir wissen, dass diese Magnetare ein jugendliches Stadium von Neutronensternen sind", sagte Jeremy Heyl von der University of British Columbia. Heyl war nicht an der Arbeit beteiligt.

Wenn Magnetare aus massereicheren Sternen entstehen, dann werden nur 10 Prozent der Neutronensterne durch das Magnetarstadium gehen - was einige Theorien ausschließt, dass alle Pulsare einige Zeit als Magnetare verbringen.

Die Forscher schätzen, dass es in unserer Galaxie nur etwa 10 Neutronensterne gibt, die von einem massiven Vorläufer stammen und im richtigen Alter sind, um jetzt Magnetare zu sein. Es könnte jedoch viel mehr "tote" Magnetare in der Galaxie geben.

Ob diese Ergebnisse, die in einer kommenden Ausgabe von erscheinen Astrophysikalische Journal Letters, ist das Ende der Geschichte zu früh zu sagen.

"Im Moment ist es nur ein Objekt, das sie gemessen haben", sagte Heyl. "Sie können keine sehr starke Schlussfolgerung ziehen, aber der Hinweis ist verlockend."

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