Forscher haben in Theorie und Laborexperiment einen magnetischen Effekt nachgewiesen, der erklären könnte, warum einst sonnenähnliche Sterne sich am Ende ihres Lebens viel langsamer um die eigene Achse drehen als erwartet.

Die Wisschenschaftler des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) haben das Magnetfeld der Sterne zunächst im Computer simuliert und dann mit Ergebnissen eines speziellen Experimentalaufbaus verglichen, der im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) realisiert worden ist. Ziel und Erfolg des Experiments war es nachzuweisen, dass ab einer kritischen Magnetfeldstärke eine theoretisch bekannte und vorhergesagte Instabilität des Magnetfeldes tatsächlich auftritt. Dieser magnetische Effekt kann das Plasma im Inneren eines Sterns zähflüssiger machen und dadurch seine Rotationsgeschwindigkeit stärker verringern.

Theoretisch haben wir die Tayler-Instabilität von Magnetfeldern schon seit Jahren als möglichen Mechanismus für das Abbremsen von Sternen in Betracht gezogen, nur war ihre tatsächliche Existenz bisher völlig unbewiesen. Nun ist sie sicher! , sagt Günther Rüdiger, der Verantwortliche des Projekts auf Potsdamer Seite. Unsere Berechnungen wurden durch das Experiment in hervorragender Weise bestätigt! freut sich auch Marcus Gellert, der mit Computer-Simulationen das Experiment vorbereitet hat.

Geht man von einem Stern aus, dessen Kern sich ähnlich schnell um die eigene Achse dreht wie der unserer Sonne, so muss sich dieser im Laufe seiner Entwicklung auf etwa zehn Prozent des Anfangswertes verlangsamen, damit die tatsächlich beobachteten, weit geringeren Rotationsgeschwindigkeiten eines Sterns im Endstadium als Weisser Zwerg (10 km/s) oder Neutronenstern erreicht werden. Eine andauernde magnetische Instabilität böte den effektivsten Abbremsungsmechanismus und damit ein plausibles Erklärungsmodell für solch eine enorme Verlangsamung. Ob und wie kontinuierlich die Instabilität nicht nur im Labor sondern auch im Inneren der Sterne wirkt, werden zukünftige Beobachtungen und verbesserte Simulationen zeigen. Der jetzt erfolgte experimentelle Nachweis der Instabilität könnte damit ein wichtiges Detail in der Theorie der Sternentwicklung erschliessen.

Quelle: Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam