Seit der Entdeckung magnetischer Sterne vor mehr als einem halben Jahrhundert gibt es zwei Theorien, um ihr Magnetfeld zu erklären: Nach der einen Theorie wird das Feld durch Konvektion im Kern erzeugt, ähnlich wie das Magnetfeld der Erde. Die andere ist die "fossile Feld-Theorie", wonach diese Felder schlicht Überbleibsel sind von Magnetfeldern in den Gaswolken, aus denen Sterne entstanden sind. Für diese Erklärung gibt es indirekte Hinweise, wie die Tatsache, dass die Magnetfelder unveränderlich sind. Doch das Hauptproblem besteht darin, dass man bisher keine Feldkonfiguration kannte, die so lange Zeit überleben kann. Alle bisher untersuchten Magnetfeldkonfigurationen sind instabil und würden bereits innerhalb weniger Jahre zerfallen.

Von daher vermuteten Wissenschaftler, dass es zum einen eine stabile Konfiguration für das Magnetfeld geben muss – und zum anderen einen Weg, auf dem sich das anfängliche Magnetfeld des Sterns dorthin entwickeln kann. Diese spezifische Konfiguration haben Jonathan Braithwaite und Hendrik Spruit vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching jetzt mit dreidimensionalen numerischen Simulationen gefunden, in denen die Entwicklung willkürlicher Anfangsfelder bis zu einem stabilen Endzustand verfolgt wird.

Dieses stabile Magnetfeld hat immer die gleiche Form – ein Reifen (Torus) aus verdrillten Feldlinien, vergleichbar jenen Feldern, die in modernen Fusionsreaktoren verwendet werden. Das Feld ähnelt einem defekten Autoreifen, bei dem die gebrochenen Drähte des Stahldrahtgeflechts durch die Oberfläche schauen. An der Oberfläche eines Sterns hat das Magnetfeld etwa die Form eines Dipols, was auch mit astronomischen Beobachtungen übereinstimmt.

Mit ihren Computersimulationen haben die Max-Planck-Wissenschaftler jetzt eine zuverlässige Basis für die Theorie der Magnetfelder in A-Sternen geschaffen – Sternen, die zwei- bis zehnmal massereicher sind als unsere Sonne und deren Magnetfeld einem Stabmagneten gleicht: Bei ihren Feldern handelt es sich um offenbar um Überbleibsel von Magnetfeldern, die in den galaktischen Gaswolken bestanden haben, aus denen der Stern geboren wurde.

Doch die Ergebnisse lassen sich wohl auch auf die beiden anderen Gruppen magnetischer Sterne anwenden. So gibt es das Phänomen noch bei einigen Weißen Zwergen, allerdings mit 100 000fach höheren Feldstärken, sowie den Magnetaren, Neutronensterne mit 100 Milliarden Mal stärkeren Felder als handelsübliche Stabmagnete. Ihre Felder sind im Gegensatz zu dem der A-Sterne zudem statisch. Die Simulation der Wissenschaftler konnte jedoch auch zeigen, wie diese Felder über hunderte Millionen Jahre überleben können. Damit wird auch wahrscheinlich, dass Magnetfelder in Weißen Zwergen und Neutronensternen die gleiche Struktur und Stabilität besitzen.