TV-Doku: Anziehend! – Das Magnetfeld von Sternen

Die Sonne produziert nicht nur Licht, sondern auch starke Magnetfelder. Während diese heute mit Magnetometern an Bord von Raumsonden direkt erfasst werden können, ist die Astrophysik bei der Analyse des Magnetfeldes anderer Sterne vielfach auf indirekte Messmethoden angewiesen.

Trotzdem lernen wir immer mehr über die unsichtbaren Felder leuchtender Objekte in unserer Milchstraße. Susanne Päch hat in ihrer HYPERRAUM.TV-Doku „Anziehend! – Magnetfelder von Sonne, weißen Zwergen und Neutronensternen“  mit den Astrophysikern Joachim Woch und Stefan Jordan über solare und astronomische Beobachtungen des Magnetfeldes gesprochen, mit denen die Wissenschaft die magnetische Welt der Sterne  erschließt.

Alles begann mit der Erforschung des solaren Magnetfeldes, eine vergleichsweise junge astronomische Disziplin. Erst seit der Mitte des 20. Jahrhunderts sind Astrophysiker in der Lage, Magnetfelder außerhalb der Erdatmosphäre mit Magnetometern zu messen. Den vorwiegend aus Protonen und Elektronen bestehenden Sonnenwind, die sogenannte Heliosphäre, können Raumsonden inzwischen bis zu den äußersten Grenzen messen, wo diese Magnetosphäre auf die noch weitgehend unerforschten intergalaktischen Magnetfelder trifft. Mit  Parker Solar  von der NASA wird derzeit das Magentfeld der Sonne vor Ort in wenigen Millionen Kilometern vermessen. Die speziell entwickelten Magnetometer deckten schon bisher verborgene kleinskalige und überraschend vielfältige Strukturen des Sonnenwindes auf.

Die Sonne können wir nur im Jetzt beobachten. Wie aber verändert sich das Magnetfeld im Lauf des Lebenszyklus eines Sterns? Wir wissen, dass sich dieser Sterntyp zuerst zu einem roten Riesen aufbläht und dann zu einem weißen Zwerg kollabiert. Wird der Reststern unserer Sonne in einigen Milliarden Jahren auch noch ein Magnetfeld zeigen? Draußen in der Milchstraße haben wir schon zahllose solcher Sternleichen entdeckt. Doch erst vor kurzem konnte erstmals auch bei einem solchen weißen Zwerg eine Magnetosphäre werden. Erstaunlicherweise können die kollabrierten Weißen Zwerge starke Magnetfelder zeigen.

Auch wenn Beobachtungsdaten aus der Milchstraße noch rar sind: Die Theoretiker haben Magnetfelder von Sternen schon jetzt weitergehend analysiert. Sie sagen uns heute, dass alle Sterne ein mehr oder weniger ausgeprägtes Magnetfeld besitzen, auch wenn wir diese nicht beobachten können. Allerdings gibt es Unterschiede: Bei heißen Sternen wie etwa Sirius liegt die Konvektionszone nicht, wie bei der Sonne, nahe an der Oberfläche, sondern tief im Kern. Es könnte also sein, dass diese turbulenten Prozesse mit den magnetischen Strukturen nur im Sternkörper selbst ablaufen und bei solchen Sternen gar nicht bis an die Oberfläche reichen.

Die größten jemals beobachteten Magnetfelder von Sternen stammen von den massereichsten Objekten: von Neutronensternen und Schwarzen Löchern, also jenen Exoten des Hochenergie-Universums mit den größten und am schnellsten rotierenden Massen. Wissenschaftler nehmen heute an, dass ungefähr zehn Prozent aller Neutronensterne ein besonders starkes Magnetfeld, das tausendmal stärker als bei „normalen“ Neutronensternen sein kann. Diese schnell rotierenden Pulsare werden heute „Magnetare“ genannt.

Auch wenn wir immer mehr Strukturen im Universum beobachten, so bleiben für Astrophysiker die Forschungen im Sonnensystem und nahe der Sonne vorläufig doch ein Solitär, denn nur hier können wir magnetische Messungen vor Ort exemplarisch für das Universum vornehmen.

Die Sendung wurde kurz vor dem Start von Solar Orbiter produziert.

Ansprechpartner:
Dr. Susanne Päch
Chefredaktion HYPERRAUM.TV
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