Międzynarodowy zespół astronomów odkrył na Drodze Mlecznej planetę zbudowaną z diamentu. Przypuszcza się, że to niecodzienne odkrycie było kiedyś masywną gwiazdą zanim stało się znaczniej mniejszą, diamentową planetą.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Science astronomowie z Australii, Niemiec, USA, Wlk. Brytanii i Włoch wyjaśniają, że najpierw odkryli niezwykłą gwiazdę zwaną pulsarem za pomocą radioteleskopu w Parkes Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) w Australii. Następnie śledzili zaobserwowany obiekt za pomocą radioteleskopu Lovell w Wlk. Brytanii i jednego z teleskopów Kecka na Hawajach.

Pulsary to małe wirujące gwiazdy o średnicy około 20 km (wielkości małego miasta), które emitują wiązkę fal radiowych. Kiedy gwiazda wiruje i wiązka radiowa omiata wielokrotnie Ziemię, radioteleskopy wykrywają regularny wzór impulsów radiowych. Po odkryciu nowego pulsara o numerze PSR J1719-1438 zespół zauważył, że czasy docierania impulsów były systematycznie modulowane. Naukowcy wywnioskowali, że może to wynikać tylko z jednej przyczyny - siły grawitacji małej planety towarzyszącej, orbitującej wokół pulsara w układzie podwójnym.

Pulsar wraz z planetą stanowią część gwiezdnej płaszczyzny Drogi Mlecznej i znajdują się w odległości 4.000 lat świetlnych od Ziemi.

Modulacja impulsów radiowych zdradza astronomom kilka informacji na temat planety. Po pierwsze na okrążenie pulsara wystarczą jej zaledwie 2 godziny i 10 minut, a zatem odległość między dwoma obiektami wynosi 600.000 km - nieco mniej niż promień kuli słonecznej. Po drugie planeta znajduje się tak blisko pulsara, że gdyby była większa, to zostałaby rozerwana przez grawitację pulsara. Naukowcy byli w stanie to stwierdzić mimo jej małych rozmiarów - poniżej 60.000 km oraz masy nieco większej od masy Jowisza. Kierownik projektu profesor Matthew Bailes z Politechniki Swinburne w Melbourne, Australia opisuje tę cechę jako dostarczającą nam "wskazówki o jej pochodzeniu".

Zespół sądzi, że "diamentowa planeta" jest pozostałością niegdysiejszej masywnej gwiazdy, której większa część masy została wyprowadzona w kierunku pulsara.

Pulsar J1719-1438 to bardzo szybko wirujący obiekt, nazywany pulsarem milisekundowym, obracający się ponad 10 tys. razy na minutę, a mimo średnicy liczącej zaledwie 20 km posiadający masę około 1,4 razy większą od Słońca. Około 70% pulsarów milisekundowych ma pewnego rodzaju towarzyszy. Astronomowie sądzą, że towarzysz w formie gwiazdy przekształca starego, nieczynnego pulsara w pulsara milisekundowego poprzez przeniesienie materii i wzbudzenie ruchu rotacyjnego do bardzo wysokiej prędkości. W efekcie powstaje pulsar milisekundowy o szybkiej rotacji ze zmniejszonym towarzyszem - najczęściej tak zwany "białym karłem".

"Znamy kilka innych systemów, zwanych ultrakompaktowymi, mało masywnymi, rentgenowskimi układami podwójnymi, które ewoluują prawdopodobnie zgodnie z tym scenariuszem i mogą być przodkami takich pulsarów jak J1719-1438" - zauważa astronom dr Andrea Possenti, Dyrektor INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari we Włoszech.

Aczkolwiek pulsar J1719-1438 i jego towarzysz znajdują się na tyle blisko siebie, że towarzysz może być jedynie bardzo ogołoconym białym karłem, który stracił swoje zewnętrzne warstwy oraz ponad 99,9% swojej pierwotnej masy.

"To co pozostało to prawdopodobnie w przeważającym stopniu węgiel i tlen, ponieważ gwiazda zbudowana z lżejszych pierwiastków, takich jak wodór czy hel, byłaby zbyt duża, aby zmieścić się w zmierzonych czasach orbitowania" - stwierdza dr Michael Keith z CSIRO, naukowiec pracujący nad projektem. Masa właściwa oznacza, że ten materiał jest z pewnością krystaliczny, tj. znaczna część gwiazdy może być podobna do diamentu.

Zespół odkrył pulsar J1719-1438 pośród niemal 200 tys. gigabajtów danych za pomocą specjalnych kodów na superkomputerach Politechniki Swinburne, Uniwersytetu w Manchesterze w Wlk. Brytanii i INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari. Diamentowa planeta została odkryta w czasie specjalnych poszukiwań pulsarów prowadzonych również za pomocą 100-metrowego radioteleskopu Effelsberg Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka (MPIfR) w Niemczech.

I chociaż sprzedałaby się z pewnością tutaj na Ziemi za dobrą cenę, to w kosmosie jej wartość jest raczej naukowa niż pieniężna, mierzona wybuchem entuzjazmu wśród astronomów w momencie dokonania odkrycia, jak np. u profesora Michaela Kramera, dyrektora MPIfR: "To zakrojony na największą skalę i najczulszy przegląd tego typu, jaki dotychczas przeprowadzono. Spodziewaliśmy się ekscytujących odkryć i wspaniale jest widzieć, że tak się faktycznie dzieje. A czeka nas jeszcze więcej!"

© Unia Europejska 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Bailes, M., et al. (2011) Transformation of a Star into a Planet in a Millisecond Pulsar Binary. Science. DOI: 10.1126/science.1208890.

Fot. USGS