Seit über zwei Jahrzehnten beschäftigt ein kosmisches Rätsel die Astronomie: Superleuchtstarke Supernovae. Diese Sternexplosionen sind zehnmal heller als eine Standard-Supernova und leuchten weitaus länger, als es die Gesetze der Physik zu erlauben schienen. Am 11. März 2026 wurde dieses Rätsel schließlich gelöst – die Geburt eines Magnetars wurde beobachtet.
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Joseph Farah – mit Beteiligung von Koryphäen wie Alex Filippenko und Dan Kasen – gab die erste direkte Beobachtung der Geburt eines Magnetars bekannt. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Entdeckung bestätigt, dass ein hochmagnetisierter, rotierender Neutronenstern der verborgene Motor hinter diesen gewaltigen Explosionen ist.
Eine Theorie nach 16 Jahren bestätigt
Diese Entdeckung ist nicht nur ein Sieg für die beobachtende Astronomie, sondern auch ein später Triumph für die theoretische Physik. Vor 16 Jahren schlug der Physiker Dan Kasen (UC Berkeley) vor, dass ein Magnetar – ein kompakter Neutronenstern mit einem Magnetfeld, das 100- bis 1.000-mal stärker ist als das eines Standard-Pulsars – diese außergewöhnliche Leuchtkraft erzeugen könnte.
Kasens Theorie besagt, dass das Magnetfeld des rotierenden Magnetars geladene Teilchen beschleunigt. Diese Teilchen prallen auf die expandierenden Trümmer der Supernova und wirken wie ein kosmischer Blasebalg, der das Feuer noch lange nach seinem eigentlichen Verlöschen am Brennen hält. Bisher galt dies als „Zaubertrick der Theoretiker“ – eine perfekte Erklärung, die jedoch niemand direkt nachweisen konnte.
SN 2024afav: Die Entdeckung aus der Ferne
Der Durchbruch gelang mit SN 2024afav, einer superleuchtstarken Supernova, die etwa eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Nach ihrer Entdeckung Ende 2024 verfolgte das Netzwerk des Las Cumbres Observatory (LCO) mit 27 Teleskopen das Ereignis über mehr als 200 Tage.
Während die meisten Supernovae nach ihrem Höhepunkt vorhersehbar verblassen, begann SN 2024afav zu „schwanken“. Joseph Farah, damals Doktorand an der UC Santa Barbara, bemerkte, dass die Helligkeit nicht einfach abnahm, sondern oszillierte und vier deutliche „Buckel“ (Bumps) in den Daten erzeugte. Noch seltsamer war, dass die Frequenz dieser Buckel mit der Zeit zunahm.
Die Forscher erkannten, dass sie ein „Chirp“-Signal vor sich hatten – ein Signal, dessen Frequenz ansteigt, ähnlich wie der Ruf eines Vogels oder die Gravitationswellen verschmelzender Schwarzer Löcher.
Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie in Aktion
Um diesen „Chirp“ zu erklären, musste das Team auf das schwerste Geschütz der Physik zurückgreifen: Albert Einstein.
Dem von Farah und seinen Kollegen entwickelten Modell zufolge fiel Material der Explosion zurück in Richtung des neugeborenen Magnetars und bildete eine asymmetrische Akkretionsscheibe. Da ein Magnetar ein massives, extrem schnell rotierendes Objekt ist, zieht er das Gefüge der Raumzeit buchstäblich mit sich – ein Phänomen, das in der Allgemeinen Relativitätstheorie als Lense-Thirring-Präzession bekannt ist.
Dieses „Frame-Dragging“ (Bezugssystem-Mitführung) führte dazu, dass die fehlausgerichtete Akkretionsscheibe wie ein trudelnder Kreisel wackelte. Während die Scheibe wackelte, blockierte und reflektierte sie periodisch das Licht des Magnetars, was einen Stroboskop-Effekt erzeugte. Da die Scheibe immer weiter nach innen in Richtung des Magnetars wanderte, wackelte sie schneller und schneller, was den von den Teleskopen auf der Erde beobachteten „Chirp“ verursachte. Dies ist das erste Mal, dass die Allgemeine Relativitätstheorie zwingend erforderlich war, um die Mechanik einer Supernova zu beschreiben.
Die Fakten des „Smoking Gun“
Die Daten ermöglichten es den Astronomen, die spezifischen Merkmale dieses neugeborenen Monsters zu berechnen. Der Magnetar im Herzen von SN 2024afav hat einen Durchmesser von nur etwa 16 Kilometern, besitzt aber:
- Eine Rotationsperiode von 4,2 Millisekunden: Er dreht sich hunderte Male pro Sekunde.
- Ein Magnetfeld, das 300 Billionen Mal stärker ist als das der Erde: Ein eindeutiges Merkmal der Magnetar-Klasse.
Warum dies für die Zukunft wichtig ist
Die Bestätigung der Geburt eines Magnetars löst mehr als nur ein 20 Jahre altes Rätsel. Sie stellt eine direkte Verbindung zwischen superleuchtstarken Supernovae und Fast Radio Bursts (FRBs) her, von denen man ebenfalls annimmt, dass sie von Magnetaren stammen.
Darüber hinaus bereitet diese Entdeckung den Weg für das Vera C. Rubin Observatory. Sobald dieses in Betrieb geht, erwarten Astronomen Dutzende weitere dieser „zwitschernden“ Supernovae zu finden. Dies wird klären, ob Magnetare der universelle Motor für alle superleuchtstarken Ereignisse sind oder nur einer von vielen Wegen, wie ein Stern mit einem gigantischen Knall verenden kann.
Wie Joseph Farah es ausdrückte, ist diese Entdeckung „das Universum, das uns laut und direkt ins Gesicht sagt, dass wir es noch nicht ganz verstehen“. Für den Moment verstehen wir es jedoch ein kleines Stück besser.
Quellen & Weiterführende Informationen
Primärquelle:
- Farah, J. R., et al. (2026). Lense–Thirring precessing magnetar engine drives a superluminous supernova. Nature, 651. https://doi.org/10.1038/s41586-026-10151-0
Beteiligte Hauptforscher:
- Joseph R. Farah (UC Santa Barbara / Las Cumbres Observatory)
- D. Andrew Howell (Las Cumbres Observatory)
- Alexei V. Filippenko (UC Berkeley)
- Peter Blanchard & Edo Berger (Northwestern / Harvard)
Datenzugang:
- Detaillierte Lichtkurven und Beobachtungsdaten zu SN 2024afav sind über das globale Teleskopnetzwerk des Las Cumbres Observatory (LCO) einsehbar.