Das Astro-Bild der Woche zeigt die nähere Umgebung eines sehr ungewöhnlichen Objekts, eines sogenannten Magnetars. Es liegt ungefähr 20.000 Lichtjahre von unseren Sonnensystem entfernt und befindet sich in Richtung des Sternbildes Aquila (Adler).
Als Magnetar zählt SGR 1900+14, so seine Katalogbezeichnung, zu einer Unterklasse der Neutronensterne. Neutronensterne sind die bislang dichtesten bekannten Himmelskörper, die noch direkt beobachtet werden können. Noch dichter sind nur Schwarze Löcher, die allerdings allein durch ihre gravitative Wirkung auf andere Himmelskörper nachgewiesen werden können. Auch die starken Ausbrüche und Jets von Schwarzen Löchern stammen nicht direkt aus ihren Zentren, sondern werden in ihrer Nähe erzeugt. Die Schwarzen Löcher selbst sind für die beobachtende Astronomie unsichtbar, weil nicht einmal das Licht aus ihnen entkommen kann.
Neutronensterne besitzen zwar auch enorme Gravitationsfelder, aber sie reichen nicht aus, um auch das Licht am Entkommen zu hindern. Sie entstehen, wenn Sterne eines bestimmten Massenbereichs als Supernova explodieren, nachdem sie nahezu den gesamten Wasserstoff im Kern verbraucht haben. Irgendwann hat der Strahlungsdruck des Kerns der Gravitation nichts mehr entgegenzusetzen, woraufhin es zu einem Ungleichgewicht kommt und der Kern kollabiert. Liegt die Masse des Kerns zu dem Zeitpunkt zwischen 1,4 und drei Sonnenmassen, bildet sich ein Neutronenstern.
Neutronensterne besitzen faszinierende physikalische Eigenschaften: Mit typischen Durchmessern von etwa 20 Kilometern sind sie nicht größer als eine Großstadt, aber sie vereinigen mehr als die Sonnenmasse in sich. Derart dichte und massereiche Objekte verfügen über gewaltige Gravitationsfelder, die ihre nähere Umgebung stark beeinflussen können, beispielsweise indem sie Materie von einem potenziellen, nahen Begleitstern abziehen. Darüber hinaus können sie extrem schnelle Rotationsperioden aufweisen, die teilweise im Millisekundenbereich liegen.
Auch Magnetare wie SGR 1900+14 besitzen starke Gravitationsfelder, aber ihre Magnetfelder sind bis zu 1.000 Mal stärker als die eines gewöhnlichen Neutronensterns. Die Ursache liegt in einer besonders kurzen Rotationsperiode während ihrer Entstehung: Ein unter diesen Umständen auftretender Dynamo-Effekt sorgt dafür, dass die kinetische Energie von Konvektionswirbeln in ihrem Innern binnen weniger Sekunden in Magnetfeldenergie konvertiert wird.
Auf dieser Aufnahme des Weltraumteleskops Spitzer ist der Magnetar SGR 1900+14 selbst nicht zu sehen. Er befindet sich aber im Zentrum der ringförmigen Struktur. Das Bild zeigt seine Umgebung in infraroten Wellenlängen, allerdings konnte er in diesem Bereich des elektromagnetischen Spektrums noch nicht registriert werden, wohl aber in energiereichen Röntgenwellenlängen.
Der Ursprung der rund sieben Lichtjahre großen, ringförmigen Struktur ist noch unklar. Sie kann nicht durch die ursprüngliche Supernova-Explosion verursacht worden sein, weil die Schockwelle jegliche Materie in ihrer Umgebung weggefegt hätte. Astronomen vermuten, dass die Struktur gebildet wurde, als ein gewaltiger Ausbruch auf dem Magnetar stattfand, der sich förmlich in die Gasansammlungen hineinfraß und sie aushöhlte. Weitere Beobachtungen mit dem leistungsfähigen Nachfolger des Hubble-Teleskops, dem James Webb Space Telescope, können diesem Rätsel in Zukunft vielleicht auf den Grund gehen.
Eine größere Version der Aufnahme gibt es unter:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA10711.jpg
Anmerkung der Redaktion
Die anderen drei Vorschläge für das Astro-Bild der Woche waren:
Bild 1: Eine Super-Starburst-Galaxie
Bild 3: wird kommende Woche zum Astro-Bild
Bild 4: Das interagierende Galaxienpaar AM 1316-241
(THK)
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