Gezeiteneinfang eines Asteroiden durch einen Magnetar

Kürzlich konnten Astronomen zwei scheinbar voneinander unabhängige Phänomene in Verbindung bringen: ein explosives Ereignis, das als schneller Radiostoß bekannt ist, und die Geschwindigkeitsänderung eines rotierenden Magnetars. Und nun deuten neue Forschungsergebnisse darauf hin, dass die Ursache für beides die Zerstörung eines Asteroiden durch einen Magnetar ist.

Jahrelang waren Astronomen ratlos über den Ursprung schneller Radioausbrüche, bei denen es sich um Funkenergieblitze handelt, die weniger als eine Sekunde dauern. Da schnelle Radioausbrüche in fernen Galaxien entdeckt wurden, muss es sich um unglaublich energiereiche Ereignisse handeln. Aber erst als Astronomen einen schnellen Radioausbruch in unserer eigenen Galaxie beobachteten, entdeckten wir den wahrscheinlichen Übeltäter: Magnetare.

Magnetare sind eine besondere Art von Pulsaren, bei denen es sich um schnell rotierende Neutronensterne handelt. Wenn Neutronensterne zum ersten Mal entstehen, können sie enorm starke Magnetfelder mit sich führen – die stärksten Magnetfelder im gesamten Universum. Und so bekommen diese supermagnetisierten Neutronensterne einen neuen Namen: Magnetare.

Die Verbindung zu schnellen Radioausbrüchen wurde hergestellt, als Astronomen einen Magnetar-Glitch bemerkten. Magnetare rotieren mit sehr präziser Geschwindigkeit. Aber gelegentlich kann sich diese Geschwindigkeit plötzlich ändern, sodass die Geschwindigkeit entweder langsamer oder schneller wird. Astronomen bemerkten etwa zur gleichen Zeit, als ein schneller Funkstoß erzeugt wurde, einen Fehler in einem Magnetar. Da Magnetare enorme Energiemengen transportieren, könnten sie möglicherweise den Ursprung schneller Funkausbrüche erklären.

Obwohl wir wussten, dass diese beiden Prozesse miteinander verbunden waren, wussten wir nicht, was dazu führte. Jetzt in einem neuen Forschungspapier veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Societyschlug ein Team von Astrophysikern vor, dass Asteroiden etwas damit zu tun haben.

Es wird angenommen, dass Asteroiden in der Nähe von Magnetaren häufig vorkommen. Da Magnetare die Überreste von Riesensternen nach ihrem Tod sind, bleiben Teile ihres Sonnensystems intakt. Daher ist es wahrscheinlich, dass Magnetare von einer Vielzahl von Asteroiden und anderen Trümmern umgeben sind. In dem von den Forschern entworfenen Szenario kann es vorkommen, dass ein Asteroid zu nahe an seinen Magnetar heranwandert. Der Magnetar verfügt nicht nur über ein starkes Magnetfeld, sondern auch über eine extrem starke Gravitationskraft. Wenn der Asteroid zu nahe kommt, kann die Schwerkraft ihn auseinanderreißen.

Wenn der Asteroid auseinandergerissen wird, muss sein Drehimpuls irgendwohin gehen. Wenn es einer Bahn folgt, die mit der Rotation des Magnetars einhergeht, erhöht es die Geschwindigkeit des Magnetars, sobald es gestört wird. Dies verursacht den Fehler. Wenn sich der Asteroid in die entgegengesetzte Richtung bewegt, verlangsamt er den Magnetar leicht, was zu einem sogenannten Anti-Glitch führt.

So oder so bleiben die Trümmer des auseinandergerissenen Asteroiden nun in den extrem starken Magnetfeldern hängen. Dadurch verschränken sich die Magnetfelder und geben ihre aufgestaute Energie in Form eines schnellen Funkstoßes ab.

Schließlich regnet der verbleibende Schutt schließlich auf die Magnetaroberfläche, wodurch eigene Fackeln freigesetzt werden, die wir möglicherweise entdecken können. Es ist ein plausibles Szenario, um zu erklären, wie genau Magnetare zu schnellen Radioausbrüchen führen können, und es zeigt, dass selbst die kleinsten Objekte in einem Sonnensystem, wie Asteroiden, zu sehr großen Einschlägen führen können.