SU SCIENCE CON ASTRONOMI DELL'INAF-OA DI CAGLIARI

Un pianeta di diamante

Dapprima era una stella massiccia probabilmente, poi è divenuto un pianeta con una peculiarità, l'essere composto principalmente di carbonio allo stato cristallino, di cui il diamante è una delle sue forme più pure. Allo studio hanno partecipato quattro astronomi dell'Inaf Osservatorio Astronomico di Cagliari

All’inizio è stata una stella, di quelle massice, che poi si è piano piano trasformata in un pianeta. Ma non uno qualsiasi, un pianeta decisamente inconsueto, di quelli “per sempre”. Il suo interno infatti è costituito in buona parte da materia simile al diamante.

È questa la preziosa scoperta pubblicata sulla rivista Science ad opera di un team internazionale di scienziati (Australia, Regno Unito, Germania, Stati Uniti e Italia i paesi coinvolti), tra i quali 4 radio astronomi dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari.

Utilizzando il radiotelescopio di Parkes, in Australia, gli astronomi hanno scoperto una pulsar, denominata PSR J1719-1438, situata nella costellazione del Serpente, a circa 4000 anni luce dalla Terra. Le pulsar sono stelle peculiari, di dimensioni piccolissime (circa 20 km di diametro) e che emettono onde radio in fasci conici, comportandosi dunque come un radiofaro. Successivamente, esaminando la serie degli impulsi radio provenienti da PSR J1719-1438, i radioastronomi si sono accorti che essi anticipavano e ritardavano in modo sistematico, con ciò indicando la presenza di un pianeta in orbita attorno alla pulsar.

Ulteriori osservazioni, compiute anche con il radiotelescopio Lovell in Inghilterra, che col telescopio Keck alle Hawaii, hanno permesso di stabilire che tale pianeta percorre un’orbita circolare in circa 2 ore e 10 minuti, che la distanza fra la pulsar e il pianeta è di soli 600000 km (cioè meno del raggio del Sole), che la sua massa è poco superiore a quella di Giove, ma il raggio del pianeta è minore della metà del raggio di Giove. Ne risulta una densità molto più elevata di quella comune in corpi di massa planetaria. In base a queste e altre evidenze, il pianeta dovrebbe essere composto in gran parte di carbonio e di ossigeno allo stato cristallino. Come noto, il diamante rappresenta una delle forme cristalline del carbonio e di qui l’ipotesi che buona parte del pianeta abbia una struttura apparentabile ad un diamante.

La formazione di questo pianeta è a sua volta inusuale: esso sarebbe il residuo di una stella un tempo massiccia, la cui materia gassosa è stata travasata per oltre il 99.9% verso la pulsar durante un processo, ormai concluso, che ha riaccelerato la pulsar fino all’elevatissimo ritmo di rotazione attuale, circa 173 giri su se stessa ogni secondo. « In quella fase lontana – spiega Andrea Possenti, direttore dell’INAF-Osservatorio di Cagliari e uno degli astronomi che hanno preso parte alla ricerca – la pulsar doveva essere una potente sorgente di raggi X, con caratteristiche simili alle cosiddette Binarie a raggi-X Ultra Compatte di Piccola Massa, di cui PSR J1719-1438 e il pianeta compagno dovrebbero dunque rappresentare dei discendenti ».

La scoperta è il risultato di un progetto su larga scala di ricerca di pulsar in corso col radiotelescopio da 64 metri di Parkes. A breve, gli astronomi italiani avranno a disposizione uno strumento di dimensioni identiche a Parkes, ma di tecnologia molto più moderna, il Sardinia Radio Telescope, in completamento a San Basilio, in provincia di Cagliari. « Se Parkes, ormai alla soglia dei 50 anni di età, può ancora compiere scoperte di questa portata, c’è da essere elettrizzati al pensiero di cosa potremo scoprire con il Sardinia Radio Telescope nei decenni a venire », commenta Marta Burgay, che di scoperte se ne intende, avendo già al suo attivo, con i colleghi di INAF-Cagliari e una diversa equipe internazionale, la scoperta della pulsar doppia.

Scandagliando sistematicamente il cielo, il team internazionale ha prodotto ben 200 Terabyte di dati, che sono poi stati analizzati con i supercomputer della Swinburne University of Technology (Melbourne), dell’Università di Manchester e del consorzio di supercalcolo Cybersar, di cui l’INAF-Osservatorio di Cagliari costituisce uno dei poli. « Macinare quotidianamente enormi moli di dati con Cybersar può sembrare a prima vista ripetitivo – spiega Sabrina Milia, la più giovane del gruppo, dottoranda presso l’Università di Cagliari con una borsa INAF – ma che emozione ad ogni nuova pulsar scoperta! »

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