Künstlerische Darstellung einer Kilonova

© Northwestern University

Science
11/13/2020

Sternen-Kollision könnte extremen Neutronenstern kreiert haben

Die Entdeckung könnte maßgeblich zur Erforschung mysteriöser Signale aus dem All beitragen.

Am 22. Mai 2020 entdeckte die NASA einen Ausbruch von Gammastrahlen im All. Für Astronomen ist das ein Indiz dafür, dass 2 Neutronensterne kollidieren. Das Resultat ist eine sogenannte Kilonova. Diese sind tausend Mal heller als eine normale Nova, aber weniger hell als eine Supernova.

Kilonovae sind noch wenig erforscht. Erst im Jahr 2017 konnten sie erstmals beobachtet werden. Deshalb wurden im Mai sofort mehrere Teleskope eingesetzt, um das Ereignis mit dem Namen GRB 200522A möglichst detailliert beobachten zu können.

Die gesammelten Daten machten die Forscher aber stutzig. Jetzt könnten sie eine Erklärung für die seltsame Kilonova gefunden haben: die Entstehungen eines seltenen, extremen Sterns.

Heller Blitz

Die Forscher berichten über ihre Theorie in einer Studie, die online als Vordruck verfügbar ist (PDF). Das Ereignis GRB 200522A ist so weit von der Erde entfernt, dass es bereits vor etwa 5,5 Milliarden Jahren passiert ist, die Strahlung davon aber erst jetzt angekommen ist.

Nach der ersten Entdeckung der Gammastrahlen wurden mit Teleskopen die Röntgenstrahlen, Radiowellen und Emissionen im nahen Infrarot-Spektrum der Kilonova aufgenommen. Letzteres wurde vom Weltraumteleskop Hubble gemacht und lieferte dabei eine Überraschung.

Die Daten zeigten einen extrem hellen Blitz. Dieser war 10-mal heller, als bei den bisher beobachteten Kilonovae. Anhand der Daten entwickelten die Forscher die Theorie der „Magnetar-verstärkten Kilonova“.

Magnetar

Bisher gingen die Forscher davon aus, dass nach der Kollision von 2 Neutronensternen am Ende der Kilonova nur ein Schwarzes Loch zurückbleibt und damit kaum Materie. Anhand der Beobachtungen vermuten sie, dass im Fall von GRB 200522A nicht ein Schwarzes Loch, sondern ein Magnetar entstanden ist.

Ein Magnetar ist ein Neutronenstern mit einem extrem starken Magnetfeld. Es ist tausend Mal stärker als bei üblichen Neutronensternen. Schätzungen zufolge könnten 10 Prozent der Neutronensterne im Weltraum Magnetare sein – sie sind also relativ selten.

Sollten die Forscher die Theorie bestätigen können, wäre es das erste Mal, dass die Geburt eines Magnetars aus der Kollision von 2 Neutronensternen beobachtet werden konnte. Dazu müssen sie sich aber noch etwas gedulden. Berechnungen zufolge wird es etwa 6 Jahre dauern, bis Radiowellen von GRB 200522A die Erde erreichen, die bestätigen können, was Hubble im nahen Infrarotbereich gesehen hat.

Mysteriöse Signale

Sollte es wirklich ein Magnetar sein, könnte das bei der Erforschung eines anderen Phänomens des Weltalls dienen: Fast Radio Bursts. Erst vor kurzem haben Astronomen berichtet, dass Magnetare diese Signale aussenden könnten.

Wenn Forscher jetzt von Beginn an einen Magnetar beobachten können und sie von ihm Fast Radio Bursts empfangen, würde das die Theorie bestätigen.

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