Unabhängige Publikations- und Studienbibliothek zur Physik. Lesen Sie das Redaktionspolitik und erkunden Sie die Tagebuch.

Magnetare: Die stärksten Magnete im Universum

A Magnetar ist eine Art Neutronenstern mit dem stärksten bekannten Magnetfeld im Universum – bis zu tausend Billionen Mal stärker als das der Erde. Diese seltenen, extremen Sternenleichen packen mehr Masse als die Sonne in eine Kugel von der Größe einer Stadt, und ihr Magnetismus ist so intensiv, dass er aus Tausenden von Kilometern Entfernung tödlich wäre und die Struktur von Atomen verzerren kann.

Vom sterbenden Stern zum kosmischen Magneten

Magnetare entstehen wie gewöhnliche Neutronensterne, wenn ein massereicher Stern seinen Treibstoff erschöpft und sein Kern in einer Supernova kollabiert. Was einen Magnetar auszeichnet, ist die Stärke seines Magnetfelds, das 1015 erreichen kann Gauss – verglichen mit ein paar Gauss für einen Kühlschrankmagneten. Wie solche Felder genau entstehen, ist immer noch umstritten, aber eine führende Idee ist ein „Dynamo“-Mechanismus, bei dem heftige, schnelle Aufwirbelung des flüssigen Inneren des neugeborenen Neutronensterns das Feld in den ersten Sekunden seines Lebens auf kolossale Werte verstärkt.

Sternbeben und Riesenfackeln

Das Magnetfeld eines Magnetars ist so stark, dass es die starre Kruste des Sterns belastet und reißt, was auslöst Sternbeben. Diese plötzlichen Brüche setzen gewaltige Ausbrüche von Röntgen- und Gammastrahlen frei. Die gewalttätigsten Ereignisse, genannt riesige Leuchtraketen, kann in Gammastrahlen kurzzeitig ganze Galaxien überstrahlen. Eine riesige Eruption eines 50.000 Lichtjahre entfernten Magnetars im Jahr 2004 war so stark, dass sie die obere Erdatmosphäre messbar störte. In ihren ruhigeren Momenten werden Magnetare als beobachtet Soft-Gamma-Repeater und anomale Röntgenpulsare – zwei Klassen von Objekten, von denen man heute weiß, dass sie die gleiche Art von Stern darstellen.

Warum sie wichtig sind

Magnetare sind natürliche Laboratorien für Physik, die auf der Erde nicht nachgebildet werden können: Materie mit Kerndichte und elektromagnetische Felder nahe der Quantengrenze, wo sich das Vakuum selbst seltsam verhält. Sie wurden auch mit einigen verknüpft schnelle Funkstöße – Millisekundenschnelle Blitze von Radiowellen aus dem gesamten Kosmos – nachdem im Jahr 2020 ein Ausbruch auf einen Magnetar in unserer eigenen Galaxie zurückgeführt wurde, was diese mysteriösen Signale mit der extremen Neutronensternphysik in Verbindung bringt.

Ein häufiges Missverständnis

Die Energieabgabe eines Magnetars wird nicht durch Kernfusion angetrieben, wie es bei einem normalen Stern der Fall ist. Ein Magnetar hat aufgehört zu verschmelzen; Seine Fackeln und sein stetiges Leuchten werden durch den Zerfall und die Neuordnung seines angetrieben Magnetfeld. Es ist im wahrsten Sinne des Wortes ein Stern, der von Magnetismus angetrieben wird.

Aktive Recherche und weiterführende Lektüre

Der Neutronensternmagnetismus ist ein aktives Forschungsgebiet, und neuere Arbeiten haben den Magnetismus in stark frustrierten und exotischen Magnetsystemen untersucht, die für die Extremfeldphysik relevant sind. Für die etablierte Physik hinter diesem Artikel:

Verwandte Lektüre