Extrem starke Magnetfelder können ultrastarke Plasmaströme formen, sogenannte relativistische Klingen, behauptet ein ungeprüft veröffentlichtes Papier. Die könnten ganze Sterne halbieren.

Das ist das Ergebnis einer bislang noch nicht durch andere Experten begutachteten Studie einer Gruppe von Forscher:innen, die am Zentrum für Kosmologie und Teilchenphysik der Universität von New York (NYU) arbeiten. Die Studie steht seit September auf dem Preprint-Server Arxiv bereit.

Deren Forschungsergebnisse legen nahe, dass ultrastarke Plasmaschaufeln Sterne in zwei Hälften teilen könnten, was die Quelle für einige der hellsten Explosionen im Universum sein könnte. Dabei hatten die Forscher:innen gar nicht danach gesucht.

Vielmehr waren sie auf der Suche nach den Ursprüngen bestimmter Arten von Gammastrahlenausbrüchen (GRB). GRB gehören zu den stärksten Explosionen am Himmel. Dabei treten sie in der Regel so weit entfernt auf, dass wir sie nur als kurzen, aber intensiven Ausbruch von überschüssiger Gammastrahlung messen können.

Dabei ist der Energieausbruch so stark, dass überhaupt nur eine Handvoll bekannter Objekte die für einen GRB erforderliche Energie erzeugen könnte. Aus diesem Grund gehen die meisten Astrophysiker:innen davon aus, dass entweder schwarze Löcher oder Magnetare beteiligt sind.

Und eben jene Magnetare sind die ultrakompakten Objekte mit den sehr starken Magnetfeldern, die im Grunde nur dann auffällig werden, wenn sie etwas sehr Energieintensives tun, wie etwa das Halbieren eines Sterns.

Dabei gibt es bisweilen den Effekt, dass GRB sehr langsam abklingen, also lange nachhallen. Die Autor:innen der neuen Studie nehmen nun an, dass diese langanhaltenden GRB im Laufe der Zerstörung massereicher Sterne folgen könnten und resultierend daraus einen Magnetar produzieren.

Dabei würde der Kern des Sterns kollabieren und einen Neutronenstern, einen riesigen Kern aus ultradichten Neutronen, der von schweren Schichten aus Wasserstoff und Helium umgeben ist, bilden. Dieser Neutronenstern könnte durch schnelle Kompression und Rotation ein extrem starkes Magnetfeld aufbauen, was ihn zu einem Magnetar machen würde.

Der neugeborene Magnetar zöge die restliche Atmosphäre des Muttersterns auf sich, wodurch sich eine Art Plasmaklinge bildet, die sich ihren Weg durch den sterbenden Stern bahnt. Die neue Studie meint nun, dass die extremen Zentrifugalkräfte des rotierenden Sterns dazu beitragen, dass die Klinge sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch den Stern nach außen bewegt und mehr Energie als eine Supernova-Explosion mit sich führt.

Dabei erreicht die Klinge eine Schnittlänge, die ein Vielfaches des Radius des ursprünglichen Sterns beträgt. Dann verliert sie allmählich an Kraft, was möglicherweise diese länger anhaltenden GRB erklären würde.

Sehr definitiv ist die neue Studie nicht. Sie zeigt lediglich, dass eine relativistische Klinge solche GRB erklären könnte. In einem nächsten Schritt wollen die Forscher:innen jetzt untersuchen, wie sich die Klinge tatsächlich entwickelt und wie sie am letztendlichen Sterntod beteiligt ist.