{"id":40183,"date":"2019-10-09T19:30:05","date_gmt":"2019-10-09T17:30:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.h-its.org\/de\/?p=40183"},"modified":"2026-03-31T11:35:29","modified_gmt":"2026-03-31T09:35:29","slug":"magnetars-de","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.h-its.org\/de\/2019\/10\/09\/magnetars-de\/","title":{"rendered":"Einfach unwiderstehlich: die Entstehung eines Magnetsterns"},"content":{"rendered":"\n

Alle Neutronensterne sind magnetisch, aber manche sind magnetischer. Bei Letzteren, den sogenannten Magnetaren, handelt es sich um die st\u00e4rksten Magnete im gesamten Universum. Der Grund f\u00fcr ihr au\u00dfergew\u00f6hnlich starkes Magnetfeld liegt vermutlich darin, dass sie in Supernovae von bereits hochmagnetisierten Sternen entstehen. Aber wie kommen diese massereichen Sterne zu ihrem gro\u00dfen magnetischen Feld? Ein Team von Astrophysikern aus Deutschland und Gro\u00dfbritannien k\u00f6nnte dieses mehr als 70 Jahre alte R\u00e4tsel nun gel\u00f6st haben: Mithilfe umfangreicher Computersimulationen haben sie ein Modell entwickelt, das zeigt, wie diese Magnetfelder bei der Verschmelzung von Sternen entstehen. Die Ergebnisse der Studie wurden jetzt in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Nature<\/em> ver\u00f6ffentlicht.<\/strong><\/p>\n\n\n

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\"\"<\/a>
Die Entstehung eines Magnetsterns: Die Simulation zeigt die Entstehung eines Magnetsterns, wie z.B. Tau Scorpii. Auf der Abbildung ist ein Schnitt durch die Bahnebene zu sehen. Die F\u00e4rbung zeigt die St\u00e4rke des Magnetfelds, die Schraffierung stellt die Feldlinie dar (Bilder: Ohlmann \/ Schneider \/ R\u00f6pke).<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Unser Universum ist von Magnetfeldern durchzogen. \u201cWir wissen zum Beispiel,\ndass die Sonne eine H\u00fclle hat, in der konvektive Str\u00f6me ununterbrochen magnetische\nFelder erzeugen. Obwohl massereichere Sterne keine solche konvektive H\u00fclle besitzen,\nhaben trotzdem 10 Prozent ein starkes, gro\u00dfskaliges Magnetfeld an der\nOberfl\u00e4che. Dessen Ursprung war uns seit seiner Entdeckung im Jahr 1947 jedoch\nunbekannt \u201d, so Fabian Schneider von der Universit\u00e4t Heidelberg, Erstautor der\nStudie. Astronomen gehen davon aus, dass genau diese Sterne bei der Explosion\nin Supernovae hochmagnetische Neutronensterne bilden. <\/p>\n\n\n\n

Neuer Code zeigt die Entstehung magnetischer Felder<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

\u201cSchon vor \u00fcber einem Jahrzehnt vermutete man, dass starke Magnetfelder entstehen, wenn zwei Sterne verschmelzen\u201d, sagt Sebastian Ohlmann von der Max- Planck-Gesellschaft in Garching bei M\u00fcnchen. \u201cBis jetzt waren wir jedoch nicht in der Lage, diese Hypothese zu testen, weil es uns an den daf\u00fcr n\u00f6tigen Computertools fehlte.\u201d Dieses Mal verwendete das Team den AREPO-Code<\/a> auf den Computerclustern des Heidelberger Instituts f\u00fcr Theoretische Studien (HITS). Die Wissenschaftler konnten damit zeigen, dass bei der Verschmelzung zweier Sterne dank der starken Scherung und der heftigen Turbulenz tats\u00e4chlich ein starkes Magnetfeld entsteht. Diese Sternverschmelzungen kommen relativ h\u00e4ufig vor und man geht davon aus, dass ungef\u00e4hr 10 Prozent aller massereichen Sterne in der Milchstra\u00dfe das Produkt einer solchen Verschmelzung sind \u2013 was sehr gut zu der H\u00e4ufigkeit passen w\u00fcrde, mit der magnetische Sterne auftreten.<\/p>\n\n\n\n

Doppelter Effekt von Sternverschmelzungen <\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Wenn Sterne verschmelzen, erscheinen sie deutlich j\u00fcnger als sie\ntats\u00e4chlich sind. Dieses Ph\u00e4nomen ist weithin bekannt und die betreffenden\nSterne werden Blaue Nachz\u00fcgler (im Englischen: Blue Stragglers) genannt. \u201c2016\nhaben wir herausgefunden, dass es sich bei dem magnetischen Stern Tau Scorpii (\u03c4 Sco) um einen\nBlauen Nachz\u00fcgler handelt. Und falls \u03c4 Sco das Produkt einer Sternverschmelzung ist, dann w\u00fcrde\ndies sein ungew\u00f6hnlich junges Alter erkl\u00e4ren\u201d, erkl\u00e4rt Philipp Podsiadlowski von\nder Universit\u00e4t Oxford. \u201cWir gehen davon aus, dass auch dieser Stern sein\nstarkes Magnetfeld bei der Verschmelzung erhalten hat.\u201d <\/p>\n\n\n\n

Am Ende seines Lebens wird \u03c4 Sco in einer Supernova explodieren, wenn sein Kern kollabiert. Dabei wird h\u00f6chstwahrscheinlich ein hochmagnetischer Neutronenstern entstehen. \u201cDiese Magnetare besitzen vermutlich die st\u00e4rksten Magnetfelder im gesamten Universum \u2013 einhundert Millionen Mal st\u00e4rker als das st\u00e4rkste Magnetfeld, das jemals von Menschen erzeugt wurde\u201c, so Friedrich R\u00f6pke von der Forschungsgruppe „Physics of Stellar Objects“<\/a> am HITS. \u201cUnsere Simulationen zeigen, dass das entstandene Magnetfeld ausreichend w\u00e4re, um die au\u00dfergew\u00f6hnlich starken Felder zu erkl\u00e4ren, die wir bei Magnetaren vermuten\u201d, f\u00fcgt Fabian Schneider hinzu. \u201cDamit haben wir ein vielversprechendes Modell, mit dem sich der Ursprung solch extrem starker Magnetfelder erkl\u00e4ren l\u00e4sst. Es ist sch\u00f6n zu sehen, dass unsere urspr\u00fcngliche Idee so wunderbar aufgeht.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Wissenschaftlicher Kontakt<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Dr. Fabian Schneider
\nZentrum f\u00fcr Astronomie, Astronomisches Rechen-Institut, Universit\u00e4t Heidelberg
\nTel.: +49 (0)6221 54-1881 or +49 (0)6221 533-388
\nEmail: fabian.schneider@uni-heidelberg.de<\/a><\/p>\n\n\n\n

Dr.\nSebastian Ohlmann
\nMax Planck Computing and Data Facility
\nTel.: +49 (0)89 3299-1144
\nEmail: sebastian.ohlmann@mpcdf.mpg.de<\/a> <\/p>\n\n\n\n

Prof. Dr. Friedrich R\u00f6pke
Physics of Stellar Objects group
Heidelberger Institut f\u00fcr Theoretische Studien (HITS)
Tel.: +49 6221 533 270
Email: friedrich.roepke@h-its.org<\/a> <\/p>\n\n\n\n

Medienkontakt<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Dr. Peter Saueressig
Head of Communications
Heidelberger Institut f\u00fcr Theoretische Studien (HITS)
Tel.: +49 6221 533 245
peter.saueressig@h-its.org<\/a>
<\/p>\n\n\n\n

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Die Entstehung eines Magnetsterns: Die Simulation zeigt die Entstehung eines Magnetsterns, wie z.B. Tau Scorpii. Auf der Abbildung ist ein Schnitt durch die Bahnebene zu sehen. Die F\u00e4rbung zeigt die St\u00e4rke des Magnetfelds, die Schraffierung stellt die Feldlinie dar. (Bilder: Ohlmann \/ Schneider \/ R\u00f6pke).
<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/a>
Die Entstehung eines Magnetsterns: Die Simulation zeigt die Entstehung eines Magnetsterns, wie z.B. Tau Scorpii. Auf der Abbildung ist ein Schnitt durch die Bahnebene zu sehen. Die F\u00e4rbung zeigt die St\u00e4rke des Magnetfelds, die Schraffierung stellt die Feldlinie dar. (Bilder: Ohlmann \/ Schneider \/ R\u00f6pke).
\u00a0 <\/figcaption><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n

Anhang<\/strong>
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[1] AREPO ist ein Computerprogramm, das auf einem hochparallelen bewegten Gitter basiert. Diese Technik erlaubt es Wissenschaftlern, die Vorteile herk\u00f6mmlicher Methoden, wie zum Beispiel die von Euler und Lagrange, zu kombinieren und spielt in dieser Studie eine wichtige Rolle. Der Code wurde von Volker Springel und R\u00fcdiger Pakmor entwickelt und wird haupts\u00e4chlich bei Simulationen kosmologischer Strukturformationen und Galaxieentwicklungen eingesetzt. So basiert zum Beispiel das Illustris-Projekt, die bislang detaillierteste wissenschaftliche Computersimulation zur Entstehung unseres Kosmos, auf AREPO. Momentaufnahmen dieser Simulation waren auf Briefmarken einer Sonderedition der Deutschen Post abgebildet. F\u00fcr die vorliegende Studie wurde AREPO an stellare astrophysikalische Anwendungen angepasst. Mehr Informationen.<\/a><\/p>\n\n\n\n

[2] Der Stern Tau Scorpii (\u03c4 Sco) besitzt an der Oberfl\u00e4che ein durchschnittliches Magnetfeld\nvon ungef\u00e4hr 0,05 Tesla und eine Masse, die 17 Mal gr\u00f6\u00dfer ist als die der Sonne.\nMit einem scheinbaren Alter von <5 Millionen Jahren handelt es sich bei ihm\num einen Blauen Nachz\u00fcgler in der 11 Millionen Jahre alten Upper Scorpius Sternassoziation.\nSein Magnetfeld an der Oberfl\u00e4che ist 500\u20131000 Mal st\u00e4rker als das der Erde,\naber nur zweimal so stark wie das eines leistungsstarken K\u00fchlschrankmagneten. Im\nInneren des Sterns ist das Magnetfeld vermutlich jedoch viel st\u00e4rker. \u03c4 Sco ist mit\nblo\u00dfem Auge im Sternbild Skorpion zu erkennen und ungef\u00e4hr 500 Lichtjahre von der\nErde entfernt.<\/p>\n\n\n\n

[3] Neutronensterne geh\u00f6ren zu den exotischsten Objekten im Universum. Es\nhandelt sich dabei um die kompakten \u00dcberbleibsel von massereichen Sternen in Supernova-\nExplosionen. Mit einer Masse, die 1\u20132 Mal gr\u00f6\u00dfer ist als die der Sonne, und einem\nRadius von lediglich 10\u201315 km sind sie so dicht, dass ein Teel\u00f6ffel Neutronensternmaterie\nauf der Erde ungef\u00e4hr 1000 Millionen Tonne wiegen w\u00fcrde. Vermutlich werden 15%\naller Neutronensterne mit einem extrem starken Magnetfeld als Magnetare geboren.\n<\/p>\n\n\n\n

Weitere Informationen <\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Diese Pressemitteilung fasst die wichtigsten Ergebnisse des Artikels\n\u201cStellar mergers as the origin of magnetic massive stars\u201d zusammen, der am 9.\nOktober 2019 in der Fachzeitschrift Nature<\/em> erschienen ist. <\/p>\n\n\n\n

DOI: 10.1038\/s41586-019-1621-5 https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41586-019-1621-5<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Das Team von Wissenschaftlern besteht aus Fabian Schneider (Zentrum f\u00fcr Astronomie,\nUniversit\u00e4t Heidelberg und Heidelberger Institut f\u00fcr Theoretische Studien, Department\nof Physics, Universit\u00e4t Oxford), Sebastian Ohlmann (Max Planck Computing and\nData Facility, Garching), Philipp Podsiadlowski (Department of Physics,\nUniversit\u00e4t Oxford), Friedrich R\u00f6pke (Heidelberger Institut f\u00fcr Theoretische\nStudien; Zentrum f\u00fcr Astronomie, Universit\u00e4t Heidelberg),  Steven Balbus (Department of Physics,\nUniversit\u00e4t Oxford), R\u00fcdiger Pakmor (Max-Planck-Institut f\u00fcr Astrophysik,\nGarching) und Volker Springel (Max-Planck-Institut f\u00fcr Astrophysik, Garching).<\/p>\n\n\n\n

Links, \u00e4hnliche Themen und weitere Quellen<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

\u2022          Online-Version des Artikels:\nhttps:\/\/www.nature.com\/articles\/s41586-019-1621-5<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

\u2022          Magnetfeldtopologie von \u03c4 Sco: http:\/\/www.cfht.hawaii.edu\/News\/TauSco\/tausco_eng.html<\/a><\/p>\n\n\n\n

\u2022          VFTS 352 \u2013 ein massereicher, sich ber\u00fchrender Doppelstern, der auf eine Katastrophe zusteuert: https:\/\/www.eso.org\/public\/news\/eso1540<\/a><\/p>\n\n\n\n

\u2022          Link zur \u201eeta Car PR\u201c von\nSmith \u00fcber den Ursprung von Doppelsternverschmelzungen:<\/p>\n\n\n\n

https:\/\/hubblesite.org\/contents\/news-releases\/2018\/news-2018-33.html<\/a><\/p>\n\n\n\n

\u2022          Link zu V838 Mon: https:\/\/hubblesite.org\/contents\/news-releases\/2003\/news-2003-10.html<\/a><\/p>\n\n\n\n

\u2022          V1309 Sco \u2013 Zwei Sterne beim Verschmelzen beobachten: https:\/\/astrobites.org\/2012\/08\/01\/two-stars-merged-and-we-got-to-watch\/         <\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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