Hoe worden sommige neutronensterren de sterkste magneten in het universum? Een Duits-Brits team van astrofysici heeft een mogelijk antwoord gevonden op de vraag hoe magnetars ontstaan. Ze lieten met grote computersimulaties zien hoe de samensmelting van twee sterren sterke magnetische velden creëert. Als zulke sterren exploderen in supernova's, magnetars kunnen ontstaan. Wetenschappers van de Universiteit van Heidelberg, de Max Planck-vereniging, het Heidelberg Instituut voor Theoretische Studies, en de Universiteit van Oxford waren betrokken bij het onderzoek. De resultaten zijn gepubliceerd in Natuur .

Het universum wordt omgeven door magnetische velden. De zon, bijvoorbeeld, heeft een omhulsel waarin convectie continu magnetische velden genereert. "Ook al hebben massieve sterren zulke omhulsels niet, we zien nog steeds een sterke, grootschalig magnetisch veld aan het oppervlak van ongeveer 10 procent ervan, " legt Dr. Fabian Schneider van het Centrum voor Astronomie van de Universiteit van Heidelberg uit, wie is de eerste auteur van de studie in? Natuur . Hoewel dergelijke velden in 1947 werden ontdekt, hun oorsprong is tot nu toe ongrijpbaar gebleven.

Meer dan een decennium geleden, wetenschappers suggereerden dat sterke magnetische velden worden geproduceerd wanneer twee sterren botsen. "Maar tot nu toe we konden deze hypothese niet testen omdat we niet over de benodigde rekentools beschikten, " zegt Dr. Sebastian Ohlmann van het rekencentrum van de Max Planck Society in Garching bij München. de onderzoekers gebruikten de AREPO-code, een zeer dynamische simulatiecode die draait op computerclusters van het Heidelberg Instituut voor Theoretische Studies (HITS), om de eigenschappen van Tau Scorpii (τ Sco) uit te leggen, een magnetische ster op 500 lichtjaar van de aarde.

in 2016, Fabian Schneider en Philipp Podsiadlowski van de Universiteit van Oxford realiseerden zich dat τ Sco een zogenaamde blauwe achterblijver is. Blauwe achterblijvers zijn het product van samengevoegde sterren. "We nemen aan dat Tau Scorpii zijn sterke magnetische veld heeft verkregen tijdens het fusieproces, " legt Prof. Dr. Philipp Podsiadlowski uit. Door zijn computersimulaties van τ Sco, het Duits-Britse onderzoeksteam heeft nu aangetoond dat sterke turbulentie tijdens het samensmelten van twee sterren zo'n veld kan creëren.

Stellaire fusies komen relatief vaak voor. Wetenschappers gaan ervan uit dat ongeveer 10 procent van alle massieve sterren in de Melkweg het product is van dergelijke processen. Dit komt goed overeen met het voorkomen van magnetische massieve sterren, volgens Dr. Schneider. Astronomen denken dat juist deze sterren magnetars kunnen vormen wanneer ze in supernova's exploderen.

Dit kan ook gebeuren met τ Sco wanneer deze aan het einde van zijn levensduur ontploft. De computersimulaties suggereren dat het opgewekte magnetische veld voldoende zou zijn om de uitzonderlijk sterke magnetische velden in magnetars te verklaren. "Van magnetars wordt gedacht dat ze de sterkste magnetische velden in het universum hebben - tot 100 miljoen keer sterker dan het sterkste magnetische veld dat ooit door mensen is geproduceerd, ", zegt Friedrich Röpke van HITS.