Astrophysiker haben einen ungewöhnlichen Stern mit fester Oberfläche entdeckt

Eine Gruppe von Astrophysikern unter der Leitung von Wissenschaftlern der University of California untersuchte Beobachtungsdaten dazu

Magnetar 4U 0142+61. Die Studie zeigte, dass die Oberfläche des Sterns trotz der hohen Temperatur fest ist und es überhaupt keine Atmosphäre gibt.

4U 0142+61 ist ein Neutronenstern, der sich auf befindeteine Entfernung von 13.000 Lichtjahren von der Erde im Sternbild Kassiopeia. Man spricht von Magnetaren – das sind sehr dichte Überreste der Kerne massereicher Sterne, die am Ende ihres Lebens als Supernovae explodierten. Im Gegensatz zu anderen Neutronensternen haben sie ein riesiges Magnetfeld und senden helle Röntgenstrahlen aus.

Astrophysiker nutzten für ihre Arbeit Datendie erste Beobachtung von polarisiertem Röntgenlicht von einem Magnetar, das vom NASA-Satelliten Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) gesammelt wurde, der im Dezember 2021 gestartet wurde.

Künstlerische Darstellung von Magnetar 4U 0142+61. Bild: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC), gemeinfrei, über Wikimedia Commons

Polarisationsanalyse (Richtungen, in denensich bewegende Lichtwellen) zeigte, dass Röntgenstrahlen von einem Magnetar nicht von der Atmosphäre beeinflusst werden. Die Gashülle wirkt wie ein Filter, erklären die Wissenschaftler. Wenn es vorhanden ist, nimmt daher die Polarisation des Lichts zu, dh mehr Wellen bewegen sich in eine Richtung.

Astrophysiker fanden auch heraus, dass der WinkelPolarisation für ein Lichtteilchen mit höheren und niedrigeren Energien ändert sich genau um 90°. Durch die Simulation verschiedener Bedingungen zeigten die Wissenschaftler, dass dies nur möglich ist, wenn der Stern eine feste Kruste hat, die von einer äußeren Magnetosphäre umgeben ist, die mit elektrischen Strömen gefüllt ist.

Die Forscher stellen fest, dass die Bildung einer festen Oberfläche in der Nähe eines glühenden Magnetars nur durch ein superstarkes Magnetfeld erklärt werden kann, das um mehrere Größenordnungen höher ist als das von gewöhnlichen Sternen.

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Auf dem Cover: eine Kunstillustration eines Magnetars. Bild: ESO/L.Calçada, CC BY 4.0, über Wikimedia Commons