Astronomie ist eine Disziplin der Extreme. Sie sind die stärksten bekannten Magnete im Universum, millionenfach stärker als die stärksten Magnete der Erde.
Aber ihre Herkunft ist den Astronomen seit 35 Jahren entgangen. Jetzt glaubt ein internationales Team von Astronomen, zum ersten Mal den Partnerstern eines Magnetars gefunden zu haben, eine Beobachtung, die darauf hindeutet, dass sich Magnetare in binären Sternensystemen bilden.
Wenn dem Kern eines massiven Sterns die Energie ausgeht, kollabiert er und bildet einen unglaublich dichten Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch. Währenddessen blasen die äußeren Schichten des Sterns in einer erstaunlich starken Explosion weg, die als Supernova bekannt ist. Ein Teelöffel „Neutronenstern-Zeug“ hätte eine Masse von etwa einer Milliarde Tonnen, und ein paar Tassen würden den Mount Everest überwiegen.
Magnetare sind eine ungewöhnliche Form von Neutronensternen mit starken Magnetfeldern. Während es in der Milchstraße ungefähr ein Dutzend bekannte Magnetare gibt, ist einer der eigentümlichsten. CXOU J164710.2-455216 - 16.000 Lichtjahre entfernt im jungen Sternhaufen Westerlund 1 - ist anders als jeder andere Magnetar, da Astronomen nicht sehen können, wie er sich überhaupt gebildet hat.
Astronomen schätzen, dass dieser Magnetar im explosiven Tod eines Sterns geboren worden sein muss, der etwa 40-mal so groß ist wie die Masse der Sonne. "Dies stellt jedoch ein eigenes Problem dar, da erwartet wird, dass so massive Sterne nach ihrem Tod zusammenbrechen und schwarze Löcher bilden, nicht Neutronensterne", sagte Simon Clark, Hauptautor des Papiers, in einer Pressemitteilung. "Wir haben nicht verstanden, wie es zu einem Magnetar werden könnte."
Also gingen die Astronomen zurück zum Zeichenbrett. Die vielversprechendste Lösung legte nahe, dass sich der Magnetar durch die Wechselwirkungen zweier massiver Sterne bildet, die sich gegenseitig umkreisen. Sobald der massereichere Stern keinen Treibstoff mehr hatte, übertrug er die Masse auf den weniger massereichen Begleiter, wodurch er sich immer schneller drehte - ein entscheidender Bestandteil für die Erzeugung ultrastarker Magnetfelder.
Im Gegenzug wurde der Begleitstern so massiv, dass er einen großen Teil seiner kürzlich gewonnenen Masse verlor. Dies führte dazu, dass es "auf ein Niveau schrumpfte, das so niedrig war, dass ein Magnetar anstelle eines Schwarzen Lochs geboren wurde - ein Spiel mit hervorragenden kardialen Konsequenzen", sagte der Koautor Francisco Najarro vom Centro de Astrobiología in Spanien.
Es gab nur ein kleines Problem: Es wurde kein Begleitstern gefunden. Also machten sich Clark und Kollegen auf die Suche nach einem Stern in anderen Teilen des Clusters. Sie benutzten das Very Large Telescope von ESO, um nach einem Hypervelocity-Stern zu suchen - einem Objekt, das mit unglaublicher Geschwindigkeit aus dem Cluster entkommt -, das möglicherweise durch die Supernova-Explosion, die den Magnetar bildete, aus der Umlaufbahn geworfen wurde.
Ein Stern, bekannt als Westerlund 1-5, entsprach ihrer Vorhersage.
„Dieser Stern hat nicht nur die hohe Geschwindigkeit, die erwartet wird, wenn er sich von einer Supernova-Explosion zurückzieht, sondern die Kombination aus geringer Masse, hoher Leuchtkraft und kohlenstoffreicher Zusammensetzung scheint unmöglich in einem einzigen Stern zu replizieren - einer rauchenden Waffe, die dies zeigt muss sich ursprünglich mit einem binären Begleiter gebildet haben “, sagte Co-Autor Ben Ritchie von der Open University.
Die Entdeckung legt nahe, dass Doppelsternsysteme für die Bildung dieser rätselhaften Sterne wesentlich sein könnten.
Das Papier wurde in Astronomy & Astrophysics veröffentlicht und steht hier zum Download bereit.
