Astronomen beobachten erstmals die Geburt eines Magnetars im Inneren einer Supernova
Am Ende des Lebens bestimmter Sterne steht eine gewaltige Explosion, die als Supernova bezeichnet wird. Während die äußeren Schichten des Sterns nach außen geschleudert werden, kollabiert der Kern und bildet einen Neutronenstern – ein extrem dichtes Objekt, das aus Neutronen besteht. Ein Magnetar ist eine besondere Form des Neutronensterns mit einem extrem starken Magnetfeld, einer rasanten Rotation von teilweise über 1.000 Umdrehungen pro Sekunde und einer gewaltigen Energiefreisetzung in seine Umgebung.
Anfang der 2000er Jahre wurden superleuchtkräftige Supernovae entdeckt. Diese Explosionen sind zehnmal heller als eine normale Supernova und leuchten wesentlich länger. Im Jahr 2010 stellten der Astrophysiker Dan Kasen sowie Lars Bildsten und Stan Woosley die Theorie auf, dass beim Kollaps eines massereichen Sterns ein extrem schnell rotierender Magnetar im Zentrum entsteht. Dessen Magnetfeld beschleunigt Teilchen, die in die Trümmerwolke der Supernova rasen und diese erneut aufheizen – was die Explosion deutlich heller und langlebiger macht.
Weitere Erkenntnisse lieferte die Beobachtung der Helligkeit von SN 2024afav über einen Zeitraum von mehr als 200 Tagen. Die Lichtkurve wies vier Helligkeitsspitzen auf, die in immer kürzeren Abständen aufeinanderfolgten und deren Schwingung zunahm. Dieses Phänomen wird als „Chirp“ (Zwitschern) bezeichnet. Nachdem ein Stern explodiert ist und einen Magnetar gebildet hat, stürzt ein Teil der Trümmer zurück in Richtung des Magnetars und bildet einen rotierenden Ring, die sogenannte Akkretionsscheibe.
Diese Scheibe ist nicht vollständig an der Rotationsachse des Magnetars ausgerichtet, was zum Effekt der Raumzeit-Mitführung (Frame-Dragging) führt. Das ‚Chirpen‘ beschleunigt sich, während sich die Scheibe nach innen auf den Magnetar zubewegt. Zukünftige Himmelsdurchmusterungen durch das Vera C. Rubin Observatory sollen weitere solcher ‚Chirp‘-Supernovae aufspüren. Dies könnte zur Entdeckung weiterer neugeborener Magnetare führen und unser Verständnis über Supernovae grundlegend verbessern.
