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MAGNETARE
Alle 2,6 Sekunden um die eigene Achse
von Stefan Deiters
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15. Januar 2009

Astronomen ist es nun mit Hilfe des europäischen Röntgenteleskops XMM-Newton gelungen, die Eigenrotation eines Objektes zu messen, das zu einer äußerst seltenen Klasse von Neutronensternen zählt. Diese sogenannten Soft Gamma-Ray Repeater haben ein bis zu 1.000-mal stärkeres Magnetfeld als normale Neutronensterne und drehen sich sehr schnell um die eigene Achse.

SGR 1627-41

XMM-Newtons Blick auf den Magnetar SGR 1627-41. Bei den roten Bereichen könnte es sich um die Überreste der Supernova handeln, durch die das Objekt entstanden ist. Bild: ESA/XMM-Newton/EPIC (P. Esposito et al.)

Bislang kennen die Astronomen gerade einmal fünf dieser Soft Gamma-ray Repeater (kurz SGR), vier in unserer Milchstraße und ein weiteres Objekt in der Großen Magellanschen Wolke. Es handelt sich um Neutronensterne mit einem Durchmesser von vielleicht zehn bis 30 Kilometern. Trotz dieser geringen Größe haben sie aber trotzdem die etwa zweifache Masse unserer Sonne. Es sind die Reste eines kollabierten massereichen Sterns.

Doch eines unterscheidet die SGRs von normalen Neutronensternen: Ihr Magnetfeld ist bis zu 1.000-mal stärker. Ihren Namen haben die Objekte bekommen, weil man bei ihnen in unregelmäßigen Abständen Strahlungsausbrüche im Röntgen- und Gammastrahlenbereich beobachten konnte. Der jetzt von XMM-Newton untersuchte Magnetar SGR 1627-41 war den Wissenschaftlern erstmals 1998 aufgefallen, als sie mit dem Compton Gamma Ray Observatory verfolgen konnten, wie er plötzlich über einen Zeitraum von sechs Wochen Hunderte von kurzen Ausbrüchen zeigte. Bevor Röntgenteleskope aber die Rotationsrate bestimmen konnten, war das Objekte wieder verloschen.

Im letzten Sommer dann erwachte SGR 1627-41 erneut zum Leben, befand sich aber in einer Region des Himmels, die für das europäische Röntgenteleskop XMM-Newton für die kommenden vier Monate nicht beobachtbar war. Das Teleskop muss nämlich seine Solarzellen-Arrays stets zur Sonne ausgerichtet lassen. So mussten die Astronomen warten, bis sich die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne so weit bewegt hatte, dass SGR 1627-41 in das Blickfeld des Teleskops kam. Im September 2008 war es soweit.

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Zwar hatte SGR 1627-41 schon wieder deutlich an Leuchtkraft verloren, doch konnten die Astronomen dank der Empfindlichkeit der Instrumente von XMM-Newton das Objekt trotzdem noch beobachten und auch die Rotationsrate des Magnetars bestimmen: Er dreht sich alle 2,6 Sekunden einmal um die eigene Achse. "Das macht ihn zum zweitschnellsten der uns bekannten Magntare", so Sandro Mereghetti vom INAF/Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica im italienischen Milan, der zum Beobachterteam gehörte.

Den Astronomen ist noch nicht wirklich klar, wie diese Objekte ein so starkes Magnetfeld bekommen können. Nach einer Theorie werden sie mit einer Rotationsrate von nur zwei bis drei Millisekunden "geboren" und rotieren damit mindestens zehn Mal schneller als normale Neutronensterne. Durch diese enorme Rotationsgeschwindigkeit und gewissen Annahmen über den inneren Aufbau des Neutronensterns ließe sich ein extrem wirkungsvoller Dynamo erklären, der ein so starkes Feld aufbauen kann.

Da SGR 1627-41 eine Rotationsrate von "nur" 2,6 Sekunden besitzt, muss dieser Magnetar bereits so alt sein, dass sich seine Eigendrehung schon deutlich verlangsamt hat. Einen weiteren Hinweis auf das Alter des Objektes lieferten Beobachtungen, die XMM-Newton von Trümmern in der Umgebung von SGR 1627-41 machte - möglicherweise die Überreste der Supernova-Explosion durch die das Objekt entstanden ist. "Normalerweise sind sie einige Zehntausend Jahre nach der Explosion nicht mehr zu erkennen, was darauf hindeuten könnte, dass das Objekt nur einige Tausend Jahre alt ist", so Mereghetti.

Wenn SGR 1627-41 das nächste Mal aufflackert, planen die Astronomen die Eigenrotation des Objektes erneut zu messen. Sie hoffen dadurch herauszufinden, wie stark diese im Laufe der Zeit abgebremst wird. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass SGR 1627-41 in Zukunft auch einen gewaltigen Ausbruch zeigt. In den vergangenen 30 Jahren konnte man drei solcher Ereignisse beobachten - jeder von einem anderen SGR, doch SGR 1627-41 war nicht darunter. Durch diese Ausbrüche kann so viel Energie zur Erde gelangen wie bei einem Flare der Sonne - nur das die SGRs deutlich weiter von uns entfernt sind. "Das sind schon faszinierende Objekte", meint auch Mereghetti, "über die wir noch sehr viel lernen müssen."

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XMM-Newton misst Eigenrotation von SGR 1627-41.  Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Magnetare: Objekt mit rätselhaften Blitzen - 25. September 2008
Spitzer: Merkwürdiger Ring um toten Stern - 29. Mai 2008
Hubble Heritage: Ein Magnetar in der Großen Magellanschen Wolke - 7. Juli 2003
Magnetare: Der stärkste Magnet im Universum - 6. November 2002
Links im WWW
XMM-Newton, Seiten der ESA
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