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Neutronenstern: Neue Entdeckung verdutzt Forscher – etwas fehlt

Forschende haben einen sogenannten Neutronenstern untersucht. Doch hierbei scheint es sich um ein ganz besonderes Exemplar, der das Team etwas ratlos zurücklässt.

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Was ist eigentlich eine Supernova?

Sterne sterben nicht einfach ohne Weiteres: als Supernova leuchten sie extrem hell und lösen ein echtes Naturspektakel im Universum aus. Wie es zu diesen Explosionen kommt, zeigt das Video.

Spricht man von einem Neutronenstern, handelt es sich hierbei vereinfacht gesagt um den Überrest eines toten Sterns. Versiegt ihr Licht am Nachthimmel, neigt sich auch die immerwährende Kernfusion ihrem Ende entgegen. In der Folge verdichtet sich das Material extrem und explodiert anschließend in einer Supernova. Danach kann ein Stern zum Neutronenstern (oder zu einem schwarzen Loch) werden. Das Exemplar, das ein Team nun mit einer neuen, hochmodernen Methode untersuchte, enthüllt dabei etwas ganz Besonderes.

Neutronensterne und Magnetare

Denn manche Neutronensterne verfügen über ein immenses Magnetfeld. Wenn sie außerdem rotieren, werden sie als Magnetare bezeichnet. Sie bilden damit eine Unterkategorie der Pulsare und machen circa 10 Prozent aller Neutronensterne aus.

In unregelmäßigen Aktivitätsperioden senden Magnetare Emissionen in Form von Fackeln und Explosionen aus. Die freigesetzten Energiemengen sind derartig stark, dass sie in nur einer Sekunde das übertreffen, was unsere Sonne binnen 100 Jahren zu leisten vermag.

So verhält es sich auch beim Neutronenstern 4U 0142+61. Er befindet sich circa 13.000 Lichtjahre von unserer Erde entfernt und ist gegenwärtiger Untersuchungsgegenstand einer neu erschienenen Studie im Fachmagazin Nature. Das Forschungsteam des UCL Mullard Space Science Laboratory hat bei diesem Exemplar eine neue Untersuchungsmethode angewendet.

Fester Kern ohne Atmosphäre

Dank des NASA-Satelliten Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) konnten sie zum ersten Mal das polarisierte Röntgenlicht des Neutronensterns beobachten. Dabei stellten sie fest, dass sich die Röntgenstrahlen anders bewegen als sie angenommen haben.

Die Forschenden kommen daher zu dem Schluss, dass 4U 0142+61 überraschenderweise gar keine Atmosphäre besitzen kann. „Das war vollkommen unerwartet“, erklärt Co-Autorin Professor Silvia Zane in einem Begleitartikel zur Studie. Denn würde der Neutronenstern eine gasförmige Hülle besitzen, hätte man viel mehr polarisiertes Licht über das IXPE ermitteln müssen.

Rätselhafter Fund im Weltall

Doch dies ist nicht das einzig merkwürdige am Neutronenstern 4U 0142+6. Zudem änderte sich auch der Winkel der Polarisation bei stärkeren Energieströmen. Anstelle der vorhergesagten Richtung, wichen diese Wellen um exakt 90 Grad ab. Licht mit niedrigeren Wellenlängen hingegen verhielt sich ganz normal.

Nun gehen Zane und Kolleg*innen und davon aus, dass der Magnetar eine überaus feste Kruste besitzen muss, da man dieses Verhalten anders nicht erklären kann. Diese Ummantelung soll wiederum von einer äußeren Magnetosphäre umgeben sein, die mit starken Elektroströmen gefüllt ist. Da man dies vorher nur in theoretischen Simulationen beobachten konnte, veranlasst die Entdeckung „in freier Wildbahn“ das Team nun zu weiteren Forschungen anderer Neutronensterne.

Quelle: UCL

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