XMM-NEWTON & INTEGRAL
Gewaltiger Ausbruch macht Magnetar sichtbar
von Stefan Deiters
astronews.com
17. Juni 2009

Nur dank eines gewaltigen Ausbruchs entdeckten die ESA-Weltraumteleskope XMM-Newton und Integral einen kompakten Sternenrest, der zur seltenen Gruppe der Magnetare gehört. Diese Objekte verfügen über die stärksten Magnetfelder im Universum. Wie sie aber genau entstehen, darüber gibt es unter den Wissenschaftlern noch verschiedene Ansichten.

Darstellung eines Magnetar, unten die Messdaten von XMM-Newton von SGR 0501+4516. Bild: NASA (Illustration), ESA / XMM-Newton (Rea et al. 2009, Daten)

Die Röntgenstrahlen des gewaltigen Ausbruchs wurden am 22. August 2008 als erstes vom NASA-Satelliten Swift registriert. Nur zwölf Stunden später aber konnte das europäische Röntgenteleskop XMM-Newton den Ursprungsort des Ereignisse anvisieren, was die bislang detaillierteste spektrale Untersuchung des Abklingens eines Magnetar-Ausbruchs erlaubte. Insgesamt zog sich das Ereignis über vier Monate hin, während der auch zahlreiche kleinere Ausbrüche registriert wurden. "Magnetare erlauben uns, Materie unter extremsten Bedingungen zu studieren; Bedingungen, die wir auf der Erde nicht reproduzieren können", erläutert Nanda Rea von der Universität in Amsterdam, die die Untersuchungen leitete.

Magnetare sind die am stärksten magnetisierten Objekte im Universum. Ihr Magnetfeld ist etwa zehn Milliarden Mal stärker als das der Erde. Würde ein Magnetar auf wundersame Weise auf halber Strecke zwischen Mond und Erde erscheinen, wären mit einem Schlag sämtliche Informationen von den Magnetstreifen der Kreditkarten auf der Erde gelöscht.

Der jetzt untersuchte Magnetar trägt den Namen SGR 0501+4516 und ist ungefähr 15.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Er wurde erst durch den im vergangenen Jahr beobachteten Ausbruch entdeckt. Solche Ausbrüche entstehen nach Ansicht der Wissenschaftler wenn durch eine instabile Magnetfeldkonfiguration Teile der Kruste des Magnetars ins All geschleudert werden. Durch das Zusammenspiel von Materie und Magnetfeld kann es dann auch zu einer Umkonfiguration des Magnetfelds kommen, wodurch weitere Energie frei wird.

Und genau dies könnte nun das ESA-Weltraumteleskop Integral beobachtet haben, das vor allem im Gammastrahlenbereich empfindlich ist. Intergral entdeckte nämlich etwa fünf Tage nach dem großen Ausbruch äußerst energiereiche Röntgenstrahlung, die XMM-Newton schon nicht mehr beobachten kann. Erstmals wurde diese Art von Strahlung während eines solchen Ausbruchs registriert. Sie verschwand innerhalb von zehn Tagen und die Wissenschaftler vermuten, dass sie durch eine Änderung der Magnetfeld-Konfiguration des Magnetars entstanden ist.

Durch Ausbrüche von Magnetaren kann eine Energiemenge zur Erde gelangen, die der von Flares unserer Sonne entspricht - und dies obwohl Magnetare weit entfernt am anderen Ende der Galaxie liegen und die Sonne "gleich um die Ecke".

Über die Entstehung von Magnetaren gibt es derzeit zwei Theorien: Es könnte sich um die kompakten Überreste eines Sterns handeln, der ein außerordentlich starkes Magnetfeld hatte. Von solchen Sternen kennt man allerdings in unserer Milchstraße nur ganz wenige. Nach einer alternativen Theorie könnte die Drehgeschwindigkeit des Kerns eines normalen Sterns in der letzten Phase seines Lebens so beschleunigt werden,  dass eine Art Dynamo entsteht, der für eine Verstärkung des Magnetfelds sorgt und den Sternenrest so zum Magnetar werden lässt.

Favorit der Astronomen ist die erste Variante, doch Beweise dafür gibt es bislang nicht. "Wenn wir nur einen Magnetar in einer Gruppe von äußerst magnetisierten Sternen finden würden, wäre das ein guter Beweis", so Rea. Bislang kennt man nur 15 Magnetare in unserer Milchstraße. SGR 0501+4516 gehört dabei zur Untergruppe der sogenannten Soft Gamma Repeater, von denen rund zehn Jahre lang kein neues Exemplar entdeckt wurde. Die Astronomen hoffen aber auf weitere Funde.

Auch SGR 0501+4516 soll weiter untersucht werden: Im nächsten Jahr hat das Team erneut Beobachtungszeit mit XMM-Newton erhalten und hofft dann, den Magnetar in der ruhigen Phase nach dem Ausbruch beobachten zu können. Vielleicht erhalten sie dadurch neue Hinweise über die Natur dieser mysteriösen Objekte.