Was ist ein Magnetar? Der magnetischste Stern des Universums

Die extremsten Magnete im Universum

Wenn man die Sonne auf die Größe einer kleinen Stadt komprimieren würde, erhielte man einen Neutronenstern. Nimmt man diesen Neutronenstern und verleiht ihm ein Magnetfeld, das tausendmal stärker ist als üblich, erhält man einen Magnetar – wohl das extremste Objekt im bekannten Universum.

Magnetare sind eine seltene Unterklasse von Neutronensternen, deren Magnetfelder zwischen 1013 und 1015 Gauß erreichen, was etwa einer Billion Mal stärker ist als das Magnetfeld der Erde. Zum Vergleich: Ein MRT-Gerät in einem Krankenhaus erzeugt etwa 30.000 Gauß. Ein Magnetar, der sich in der halben Entfernung von der Erde zum Mond befände, würde jede Kreditkarte auf dem Planeten löschen und das Eisen aus Ihrem Blut ziehen.

Wie ein Magnetar entsteht

Magnetare entstehen beim gewaltsamen Tod massereicher Sterne. Wenn ein Stern mit der 10- bis 25-fachen Masse der Sonne seinen nuklearen Brennstoff verbraucht hat, kollabiert sein Kern in Millisekunden und löst eine Supernova-Explosion aus. Was übrig bleibt, ist ein Neutronenstern – ein Objekt von etwa 20 Kilometern Durchmesser, das aber mehr Masse als die Sonne enthält und so dicht ist, dass ein einziger Teelöffel seines Materials über 100 Millionen Tonnen wiegen würde.

In etwa einem von zehn dieser Kollapse sind die Bedingungen genau richtig für eine außergewöhnliche Verstärkung der magnetischen Energie. Der kollabierende Kern dreht sich schnell – Hunderte Male pro Sekunde – und die turbulente, elektrisch leitfähige Flüssigkeit im Inneren wirkt wie ein Dynamo. Laut einem Modell, das in den 1990er Jahren von den Astrophysikern Robert Duncan und Christopher Thompson entwickelt wurde, kann dieser Dynamo Rotations- und Wärmeenergie in magnetische Energie umwandeln und das Feld innerhalb der ersten Sekunden des Lebens des Sterns auf Magnetar-Niveau verstärken, wie NASA's Imagine the Universe erklärt.

Das Magnetfeld wird dann durch anhaltende elektrische Ströme aufrechterhalten, die durch eine supraleitende Schicht tief im Inneren des Neutronensterns fließen.

Was Magnetare tun

Das extreme Feld eines Magnetars ist nicht statisch – es verschiebt und entwickelt sich, und wenn es das tut, sind die Folgen spektakulär.

• Sternbeben: Wenn sich das Magnetfeld neu anordnet, belastet es die feste äußere Kruste. Wenn die Kruste schließlich bricht, setzt ein Sternbeben einen Energieschub frei. Im Jahr 2004 erzeugte ein Magnetar namens SGR 1806-20 einen Flare, der in nur einer Zehntelsekunde mehr Energie freisetzte, als die Sonne in den letzten 100.000 Jahren abgegeben hat, so EarthSky.
• Röntgen- und Gammastrahlenausbrüche: Der Zerfall des Magnetfelds treibt kontinuierlich die Emission hochenergetischer Strahlung an. Magnetare gehören zu den hellsten Röntgenquellen am Himmel.
• Soft Gamma Repeaters (SGRs) und Anomalous X-ray Pulsars (AXPs): Dies sind die beiden Beobachtungskategorien, in die bekannte Magnetare fallen, die sich durch ihr Ausbruchsverhalten und ihre persistenten Emissionsmuster unterscheiden.

Nach Angaben der Europäischen Weltraumorganisation sind in der Milchstraße nur etwa 30 bestätigte Magnetare bekannt. Ihr aktives Leben ist kurz: Nach etwa 10.000 Jahren zerfällt das Magnetfeld so weit, dass die Ausbruchsaktivität aufhört.

Ein Magnetar bei der Geburt erwischt

Seit Jahrzehnten vermuten Astrophysiker, dass Magnetare eine Klasse außergewöhnlich heller Sternexplosionen antreiben, die als superleuchtstarke Supernovae bezeichnet werden – Explosionen, die bis zu 100 Mal heller sind als gewöhnliche Supernovae. Die Theorie besagt, dass ein neugeborener Magnetar, der sich mit Hunderten von Umdrehungen pro Sekunde dreht, wie eine kosmische Maschine wirkt und enorme Energie in das umgebende Gas injiziert. Aber ein direkter Beweis war schwer zu finden.

Im März 2026 änderte sich das. Astronomen gaben in der Fachzeitschrift Nature bekannt, dass sie einen deutlichen "Chirp" – eine Helligkeitsschwingung, deren Frequenz stetig zunimmt – innerhalb einer superleuchtstarken Supernova entdeckt hatten, die etwa eine Milliarde Lichtjahre entfernt explodierte. Wie Science News berichtete, wird das Chirp-Muster durch einen sich schnell drehenden Magnetar innerhalb der Explosion erklärt, dessen präzedierender Ring aus ausgestoßenem Material immer schneller wackelt, während sich das System entwickelt – ein relativistischer Effekt, der als Lense-Thirring-Präzession bekannt ist und von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt wurde.

Die Entdeckung, die durch Forschungsergebnisse der UC Berkeley und der UC Santa Barbara gestützt wird, stellt das erste Mal dar, dass Astronomen die Geburt eines Magnetars effektiv beobachtet und seine Rolle bei der Auslösung eines der leuchtstärksten Ereignisse des Universums bestätigt haben, laut Berkeley News.

Warum Magnetare wichtig sind

Abgesehen von ihrer intrinsischen Dramatik sind Magnetare Laboratorien für Physik, die auf der Erde nicht repliziert werden kann. Ihr Inneres enthält Materie mit Dichten, die die Grenzen der Quantenchromodynamik testen – der Theorie, die beschreibt, wie Quarks und Gluonen interagieren. Das Verhalten supraleitender und superfluider Komponenten tief im Inneren eines Neutronensterns ist nach wie vor ein aktives Gebiet der theoretischen Physik.

Magnetare wurden auch als mögliche Quelle für Fast Radio Bursts (FRBs) vorgeschlagen – Millisekunden-Blitze von Radiowellen, die aus dem gesamten Kosmos detektiert werden. Im Jahr 2020 erzeugte ein Magnetar in unserer eigenen Galaxie ein FRB-ähnliches Ereignis, was diese Verbindung verstärkte.

Da Gravitationswellendetektoren immer empfindlicher werden und Röntgenobservatorien den Himmel detaillierter kartieren, werden Magnetare weiterhin zu den produktivsten Objekten in der Astrophysik gehören – extrem genug, um unsere besten Theorien herauszufordern, und nah genug an der Grenze der Physik, dass das Studium von ihnen die Grenzen dessen verschiebt, was wir über Materie, Energie und die Raumzeit selbst wissen.