Scoperto pianeta di diamante attorno ad una pulsar

Una immagine artistica della pulsar e la sua compagna di piccole dimensioni. Crediti: Swinburne Productions Astronomy.

Un piccolo pianeta sembrerebbe composto di una rara forma di carbonio allo stato solido, quella di cui sono formati anche i diamanti. Il pianeta orbita attorno ad una stella di tipo pulsar a 4 mila anni luce di distanza dalla Terra, nella costellazione del Serpente. Quello che ha colpito i ricercatori è l’enorme massa del pianeta, simile a quella di Giove, nonostante le sue dimensioni contenute. Questo ha fatto pensare ad una composizione principalmente di carbonio e ossigeno, tipica di un pianeta di diamanti (o pianeta di carbonio).

Il rilevamento della pulsar PSR J1719-1438 è stato realizzato utilizzando il radio telescopio da 64 metri di diametro di Parkes, in Australia, ed è stata  confermata con il radiotelescopio Lovell nel Regno Unito e uno dei telescopi Keck alle Hawaii.

La pulsar PSR J1719-1438 è una stella estremamente densa, stipando 1,4 masse solari in un diametro di soli 20 chilometri. Inoltre la sua velocità di rotazione ruota a una vertiginosa 10 mila volte al minuto, più o meno come l’albero motore di una fuoriserie.

Gli astronomi, provenienti da Australia, Germania, Italia, Regno Unito e Stati Uniti, hanno notato che i tempi di arrivo degli impulsi modulati erano sistematici, suggerendo che questo fosse dovuto all’attrazione gravitazionale di un piccolo pianeta. Analizzando le modulazioni degli impulsi gli astronomi hanno scoperto che il compagno della pulsar compie una rivoluzione attorno alla pulsar in sole due ore e dieci minuti, e che la distanza tra i due oggetti è di 600 mila chilometri. L’oggetto deve essere di non più di 60 mila km di diametro – altrimenti sarebbe già stato fatto a pezzi dalla forza di gravità della pulsar – ma ha una massa simile a quella di Giove.

Il pianeta di diamanti

Data la densità del corpo celeste, i ricercatori hanno calcolato che la sua composizione è coerente con carbonio e ossigeno, e la sua storia potrebbe essere quella di una nana bianca la cui massa è stata parzialmente portata via dalla grossa attrazione gravitazionale della pulsar.

Se nel mantello esterno del pianeta ci fossero raggiunte in passato opportune condizioni di pressione, alcuni strati di grafite – spessi anche alcuni chilometri – potrebbero essere cristallizzati in diamanti.

“Non c’è dubbio che quell’oggetto una volta era una stella,” ha detto Stappers Benjamin dell’Università di Manchester, Regno Unito. “Finora questo è il primo sistema formato da una pulsar e un pianeta di carbonio, e crediamo che sia anche abbastanza raro come fenomeno.”

Circa il 70 per cento delle pulsar hanno compagni di qualche tipo, ma nel sistema appena scoperto gli astronomi pensano che il pianeta fosse prima una stella a cui la pulsar ha via via sottratto materia.

“Conosciamo già altri sistemi, chiamati sistemi binari ultra-compatti a raggi X, che probabilmente rappresentano i progenitori di una pulsar come la J1719-1438″, ha detto Andrea Possenti, direttore dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari e membro del team.

“Crediamo che il sistema sia ora in una fase stabile del suo ciclo di vita e che rimarrà così per molto tempo”, dice Stappers. “Dovremo sicuramente studiare ulteriormente il sistema. Vorremmo fare più profonde osservazioni ai raggi infrarossi e anche provare e misurare l’accelerazione con cui l’oggetto si muove attraverso il cielo, che può dirci di più circa la sua origine e il futuro del sistema.”

La scoperta è stata fatta durante una ricerca sistematica di pulsar scovando fra 200.000 gigabyte di dati raccolti dagli osservatori in giro per il mondo. I risultati sono stati pubblicati nel numero di questa settimana della rivista Science.