Wenn ein massereicher Stern in einer Supernova explodiert, bleibt als Relikt ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern zurück – ein extrem dichter, kompakter Himmelskörper. In manchen Fällen jedoch entstehen Magnetare, Neutronensterne mit einem ungewöhnlich starken Magnetfeld. Sie sind nur 20 bis 30 Kilometer groß, aber extrem dicht und so schwer wie ein bis zwei Sonnen. Außerdem drehen sich Magnetare rasend schnell und besitzen die stärksten bekannten Magnetfelder im Kosmos. Ihre Magnetfeldstärke kann mehr als eine Million Tesla erreichen. Doch wie diese extremsten Magnete des Kosmos entstehen, ist bisher unklar. Einer Theorie nach erben die Magnetare das Magnetfeld von ihren massereichen Vorgängersternen. Durch den Kollaps des Sternenkerns zum Neutronenstern wird das Magnetfeld konzentriert und verstärkt. Allerdings wurden stärkere Magnetfelder bisher nur bei wenigen massereichen Hauptreihensternen nachgewiesen, nicht aber bei massereichen Sternen am Ende ihres Lebenszyklus.
Als weiterer Kandidat für Magnetar-Vorläufer gelten massereiche Heliumsterne. Diese Unterart der Wolf-Rayet-Sterne entsteht, wenn ein massereicher, sehr heißer und leuchtstarker Stern durch seine starken Sternenwinde nach und nach die gesamte Wasserstoffhülle verliert. Auch die Interaktion mit einem Partnerstern oder die Verschmelzung zweier Weißer Zwerge kann zu einem Heliumstern führen. Das Ergebnis ist ein freiliegender Sternenkern, der kaum noch Wasserstoff, aber viel Helium enthält. Wenn ein solcher Heliumstern ein Magnetfeld besitzt, könnte es bei seinem Kollaps zu einem Neutronenstern ebenfalls verstärkt werden und den Sternenrest zu einem Magnetar machen. Aber auch für dieses Szenario fehlten bislang die Belege: “Zwar wurden bereits stark magnetisierte massearme Heliumsterne beobachtet, nicht aber massereiche jenseits des Chandrasekhar-Limits”, erklären Tomer Shenar von der Universität Amsterdam und seine Kollegen. Das Chandrasekhar-Limit ist die Massengrenze, oberhalb der ein Sternenrest instabil wird und in einer Supernova explodiert.
Ein Heliumstern mit starkem Magnetfeld
Einen dieser Heliumsterne haben die Astronomen nun genauer untersucht. Der rund 3000 Lichtjahre entfernte heiße, heliumreiche Stern HD 45166 wurde schon vor längerer Zeit entdeckt. Über seine Eigenschaften war aber bisher nur bekannt, dass er einen weit entfernt kreisenden Begleitstern hat und einem Wolf-Rayet-Stern ähnelt. Allerdings gab es Merkmale, die nicht ins Bild passten, darunter eine Masse von weniger als vier Sonnenmassen und ungewöhnlich hohe Anteile von Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff im Spektrum. Deshalb haben Shenar und sein Team HD 45166 mithilfe eines speziellen Spektropolarimeters am Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) auf dem Mauna Kea ins Visier genommen. Zusätzlich werteten sie spektrale Daten von weiteren Teleskopen aus.
