L’Universo è uno spazio pieno di meraviglie diverse. Si trova qualcosa per tutti i gusti, ma se volete veramente far colpo sulla vostra ragazza, vi consiglio di armarvi di una navetta spaziale e andare a 4000 anni luce da qui, a recuperare un diamante più o meno della taglia di Giove!
Ma cominciamo dall’inizio, parliamo delle stelle a neutroni, una famiglia molto particolare di stelle, cugine prime dei buchi neri.
Le stelle vivono grazie alla fusione nucleare, che genera energia e le mantiene in equilibrio gravitazionale. Quando il carburante finisce, gli strati più esterni della stella esplodono, dando luogo a una Supernova, una luminosissima esplosione. La parte centrale della stella, quando è abbastanza massiva collassa sotto la forza gravitazionale generata dalla propria massa.
Questo collasso può continuare fino alla creazione di un buco nero oppure, se la stella non è così massiva, ma aveva “solo”dalle 4 alle 8 volte la massa del nostro Sole, ad un certo punto si ferma, dando vita a una stella a neutroni. I nuclei vengono completamente disintegrati, liberando protoni, elettoni e neutroni.
Il collasso gravitazionale comprime circa 1,4 masse solari fino ad un diametro di circa 20 km (approssimativamente come la città di Roma), raggiungendo quindi una densità altissima. A questo punto avviene il fenomeno di cattura elettronica, per cui elettroni e protoni si combinano per creare neutroni. All’interno della stella, quindi, ecco che sopravvivono solo neutroni, da cui il nome.
Spesso, queste stelle sono caratterizzate da un elevato momento angolare, ovvero ruotano attorno al proprio asse molto velocemente. In particolare, quando questa rotazione è veramente molto alta ( dell’ordine di qualche frazione di secondo per effettuare una rotazione) la stella viene chiamata Pulsar. Il nome deriva dalla “pulsazione” che osserviamo dalla Terra quando l’asse di emissione è nella nostra direzione.
Molto spesso queste pulsar fanno parte di un sistema binario, questo perché l’altro membro della coppia cede massa alla stella a neutroni, che la acquisisce aumentando così il proprio momento angolare. Questo fenomeno è ben compreso, ma è più difficile capire come possano roteare così velocemente stelle solitarie, eppure esistono delle pulsars senza nessuna stella compagna. Una di queste è la pulsar PSR J1719-1438, a circa un ottavo della distanza tra noi e il centro della Galassia, a 4000 anni luce da noi. Appare nella costellazione del Serpente. Ricercatori provenienti dall’Australia, Italia, Germania, Gran Bretagna e Stati Uniti hanno usato diversi radiotelescopi (CSIRO Parkes, Lovell e Keck) per osservarla e comprenderne la fisica.
Hanno innanzi tutto notato che il periodo di emissione di questa pulsar è compatibile con la presenza di un partner, sebbene quest’ultimo non fosse visibile. Hanno quindi capito che si tratta di un pianeta. Solo osservando l’influenza gravitazionale del pianeta, gli astrofisici sono stati in grado di comprenderne molte caratteristiche. Innanzi tutto, il periodo dell’orbita attorno alla stella, di sole 2 ore e 10 minuti e, di conseguenza, la distanza tra i due oggetti: attorno ai 600,000 km, poco più del raggio del Sole. Poiché orbita così vicino alla propria stella, il pianeta non può essere più grande di 60 mila km, circa come Saturno (5 volte il raggio della Terra). Se fosse più grande, infatti, l’attrazione gravitazionale della stella a neutroni lo distruggerebbe. La massa del pianeta, però, risulta essere ben superiore a quella di Saturno, anzi, è praticamente come Giove.
Ecco quindi la ricostruzione della vita di questo pianeta da parte degli astrofisici che lo hanno studiato: si trattava, molto probabilmente, di una stella meno massiva della stella a neutroni, una così detta nana bianca. La stella a neutroni PSR J1719-1438 è molto particolare in quanto ha un periodo di rotazione veramente brevissimo: di pochi millisecondi. Questo fa immaginare uno scenario in cui l’attrazione gravitazionale della stella a neutoni era così forte che pian piano tutta la massa esterna della nana bianca è stata strappata via e risucchiata dalla stella a neutroni, lasciando la nana bianca “nuda”. Quello che è rimasto è un nucleo formato principalmente da carbonio e ossigeno. A causa dell’elevata densità, si trova probabilmente in stato cristallino, ecco quindi l’analogia con il diamante.
La scoperta, pubblicata sulla rivista Science di questo mese, è di particolare interesse in quanto descrive una situazione estremamente rara. Una stella a neutroni con un periodo di rotazione dell’ordine del millisecondo, che si sia “nutrita” di una nana bianca che ha poi lasciato come resto un pianeta è veramente una situazione particolare, che richiede che un insieme di condizioni vengano soddisfatte (masse e distanze devono essere quelle giuste). Pensare inoltre ai resti di una stella, le sue ultime reliquie, come a un pianeta di diamante, rende questa scoperta ancora più poetica.
