Magnetare gehören zu den außergewöhnlichsten Objekten im Universum. Trotz ihrer extrem hohen Dichte ist ihre Oberfläche dynamisch, wie nun eine Langzeitbeobachtung zeigt.
Das NASA-Röntgenteleskop NICER, das außen angebracht an der Internationalen Raumstation (ISS) die Erde umrundet, hat dynamische Prozesse auf der Oberfläche von Magnetaren beobachtet: Flecken mit extrem starker Röntgenstrahlung, die sich über den Sternüberrest hinwegbewegen und dabei verschmelzen. Drei solcher Flecken konnten nun mit dem Teleskop verfolgt werden, wie ein Forscherteam im Fachblatt »The Astrophysical Journal Letters« schreibt.
Der Name NICER steht für Neutron star Interior Composition Explorer: Das Röntgenteleskop soll helfen, den inneren Aufbau von Neutronensternen besser zu verstehen. Diese Himmelskörper, zu denen auch die Magnetare gehören, sind sehr aktiv im Röntgenbereich des elektromagnetischen Spektrums. Sie entstehen, wenn ein massereicher Stern am Ende seines Lebens unter seiner eigenen Gravitation zu einer dichten Kugel kollabiert.
Dabei wird eine Masse, die ungefähr derjenigen unserer Sonne entspricht, auf rund 20 Kilometer zusammengepresst, Elektronen und Protonen verschmelzen zu Neutronen. Es entsteht ein Gebilde, dessen Dichte so hoch ist, dass ein Teelöffel davon auf der Erde so viel wiegen würde wie ein ganzer Berg.
Magnetare stechen unter den Neutronensternen durch ihr extrem starkes Magnetfeld heraus. In ihrer Publikation verfolgt die Gruppe um George Younes vom NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, US-Bundesstaat Maryland, nun einen besonderen Effekt dieser starken Magnetwirkung: Sie ist offenbar in der Lage, die Oberfläche des Magnetars an manchen Stellen regelrecht »aufzuschmelzen«. An einer solchen Stelle hätten sich dann die drei Flecken gebildet, die NICER im Röntgenlicht aufzeichnete. Sie gehen wohl auf Schleifen zurück, wie sie sich in ähnlicher Form auch auf der Sonnenoberfläche finden. Diese Schleifen senden die Röntgenstrahlung aus und erschienen in den Messungen von NICER als drei getrennte Spitzen, die sich alle 10,4 Sekunden wiederholten – der Rotationsperiode des Magnetars.
Bislang hätten Fachleute solche Strahlungsausbrüche immer nur schnappschussartig bei unterschiedlichen Magnetaren und zu unterschiedlichen Zeitpunkten beobachtet. In diesem Fall ermöglichte es jedoch das NICER-Teleskop, die Flecken vom 10. Oktober 2020 bis zum 17. November zu verfolgen. Dabei zeigte sich, wie zwei der Strahlungsspitzen mit immer geringeren Abstand auftraten und schließlich zu einer verschmolzen. Danach war der Magnetar von NICER aus gesehen am Firmament zu dicht an die Sonne herangerückt, um ihn weiter zu beobachten.
Der Himmelskörper trägt die offizielle Bezeichnung SGR 1830-0645 und liegt im Sternbild Schild. Seine genaue Entfernung ist nicht bekannt, Schätzungen zufolge ist er ungefähr 13 000 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Wie Neutronensterne aufgebaut sind, ist immer noch eine vieldiskutierte Forschungsfrage, die sich anhand solcher Untersuchungen lösen lassen könnte. Möglicherweise kommt es in ihrem Innern immer wieder einmal zu Beben. Diese Beben wiederum sind womöglich die lang gesuchte Quelle der schnellen Radioblitze.