Sternbeben und uralte Magnetfelder: Verblüffender Zusammenhang zwischen Weißen Zwergen und Roten Riesen entdeckt

Seit jeher üben Sterne eine besondere Faszination aus. Für das menschliche Auge wirken sie unveränderlich, doch tatsächlich entwickeln sie sich über Milliarden Jahre hinweg. Während einige Sterne in gewaltigen Explosionen enden, kühlen andere allmählich ab und hinterlassen kompakte Überreste, sogenannte Weiße Zwerge.

Neue theoretische Arbeiten deuten nun darauf hin, dass diese scheinbar toten Sterne eine Art magnetisches Gedächtnis besitzen. Ein Forschungsteam des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) hat dazu unterschiedliche Beobachtungen aus verschiedenen Phasen der Sternentwicklung miteinander verknüpft.

Im Mittelpunkt steht die Annahme, dass Magnetfelder bereits früh entstehen und über die gesamte Lebensdauer eines Sterns hinweg bestehen bleiben. Erst Milliarden Jahre später treten sie an der Oberfläche von Weißen Zwergen wieder zutage, als sogenannte Fossilfelder.

Magnetische Rätsel alter Sternreste

Magnetfelder an der Oberfläche Weißer Zwerge geben Hinweise auf ihre Vergangenheit. Auffällig ist dabei, dass ältere Exemplare oft stärkere Magnetfelder aufweisen. „Das Magnetfeld eines Sterns beeinflusst, wie er im Inneren funktioniert und wie lange er lebt und sich entwickelt“, sagt Erstautor Lukas Einramhof vom ISTA.

Um das zu erklären, reicht ein Blick auf die späte Lebensphase jedoch nicht aus. Vielmehr muss die Entwicklungsgeschichte der Sterne berücksichtigt werden.

Was Sternbeben über den Aufbau verraten

Ein entscheidender Fortschritt wurde durch die Untersuchung von Sternbeben, die Asteroseismologie, erzielt. Ähnlich wie Erdbeben Rückschlüsse auf das Innere unseres Planeten erlauben, liefern solche Schwingungen Informationen darüber, wie Sterne aufgebaut sein könnten.

Dadurch konnten erstmals Magnetfelder im Inneren von Roten Riesen nachgewiesen werden – das sind jene Sterne, die sich am Ende ihres Lebens befinden. Die Beobachtungen wirkten zunächst widersprüchlich zu den Messungen an Weißen Zwergen. Doch das neue Modell zeigt, dass beide Phänomene zusammengehören könnten.

Ein Zusammenhang über Milliarden Jahre

Einramhof erklärt, dass ein Weißer Zwerg der freigelegte Kern eines Roten Riesen ist, nachdem dieser seine äußeren Schichten abgestoßen hat. Bei beiden handele es sich im Wesentlichen um „denselben Bereich eines Sterninneren in verschiedenen Entwicklungsstadien“. Damit rücken die beiden scheinbar getrennten Beobachtungszeitpunkte enger zusammen.

Das Team geht sogar davon aus, dass die Ursprünge dieser Magnetfelder noch weiter in der Vergangenheit liegen. Die Untersuchung sei daher eine Art Archäologie des Magnetismus.

Magnetoarchäologie im Sterneninneren

Die zielt darauf ab, über kosmische Zeiträume hinweg zu rekonstruieren, wie solche Felder entstehen und sich entwickeln. Bei der Untersuchung zeigte sich, dass nicht unbedingt die Stärke eines Magnetfelds wichtig ist, sondern seine räumliche Ausdehnung im Sterninneren.

Die Sterne müssen also keine stärkeren Magnetfelder haben, sondern „vielmehr müssen die Magnetfelder bereits einen größeren Bereich ihres Kerns durchdringen“, erklärt Einramhof. Simulationen deuten zudem darauf hin, dass sich Magnetfelder in schalenartigen Strukturen organisieren können.

Offene Fragen – auch für die Sonne

Die Ergebnisse werfen auch Fragen zur Zukunft unserer eigenen Sonne auf. „Wir wissen noch nicht, ob der Sonnenkern magnetisch ist“, sagt Einramhof. „Obwohl es sich um unseren eigenen Stern handelt, sind wir praktisch blind dafür, was im Zentrum der Sonne passiert.“ Sollte sich herausstellen, dass auch die Sonne über ein solches inneres Magnetfeld verfügt, müssten bestehende Modelle grundlegend überarbeitet werden.

Gleichzeitig könnten sich Magnetfelder auch völlig anders auswirken. „Wir wissen, dass Magnetfelder die Sternentwicklung deutlich beeinflussen können – aber wir wissen noch nicht genau, wie stark und auf welche Weise“, so Einramhof. Angesichts unseres derzeit begrenzten Wissens würden die Ergebnisse darauf hindeuten, dass Sterne wahrscheinlich alle magnetisch sind. „Wir können diesen Magnetismus nur nicht immer nachweisen“, schlussfolgert Einramhof.

Quellenhinweis:

Einramhof, L., Bugnet, L., Calcaferro, L. M., Barrault, L., & Das, S. B. (2026): Magneto-Archeology of White Dwarfs. Revisiting the fossil field scenario with observational constraints during the red giant branch. Astronomy & Astrophysics.