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ago 26

Exoplaneta de diamante orbita um pulsar de milissegundo

Impressão artística dos planetas extrasolares que orbitam o pulsar PSR B1257+12. Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)

A idéia de um exoplaneta orbitando um pulsar (uma estrela de nêutrons cujo feixe de radiação gira atingindo nossos detectores) é tão bizarra que às vezes nos esquecemos de que os três exoplanetas que orbitam o pulsar PSR B1257+12 foram, de fato, os primeiros exoplanetas encontrados pelos astrônomos. Assim, o pulsar PSR B1257+12, detectado por Aleksander Wolszczan em 1990 através do radio-telescópio de Arecibo, um objeto remanescente de uma estrela massiva que explodiu como uma supernova na constelação de Virgem, hospeda os primeiros planetas descobertos desde que Clyde Tombaugh realizou a descoberta de Plutão em 1930. Recentemente um quarto exoplaneta foi descoberto neste pulsar, um micro-exoplaneta com somente 1/5 da massa de Plutão. Nós conseguimos encontrar mundos tão pequenos orbitando sistemas estelares dada a característica específica da arquitetura dos pulsares: sua radiação eletromagnética é gerada de forma tão regular que facilita sobremaneira a observação da assinatura da presença de exoplanetas.

Ilustração de um exoplaneta orbitando um pulsar Crédito©: Paris Observatory/UF.

O pulsar PSR J1719-1438 e seu exoplaneta exótico

Agora estudamos outro pulsar (PSR J1719-1438) que reside a 4.000 anos-luz da Terra na constelação da Serpente. Este objeto está em evidência devido à descoberta que seus pulsos estão sendo afetados pelo puxão gravitacional de um exoplaneta exótico. O que aprendemos sobre este mundo é intrigante. O novo exoplaneta é ligeiramente mais massivo que Júpiter e gira em torno do pulsar a uma distância de apenas 600.000 km, em uma corrida que o leva a dar uma volta em torno da estrela de nêutrons em 2 horas e 10 minutos. Por outro lado, o pulsar hospedeiro gira 10.000 vezes por minuto e sua massa foi estimada em cerca de 1,4 vezes a massa do nosso Sol. Dada sua gravidade extrema o pulsar tem apenas 20 quilômetros de raio. O fato intrigante é que na distância de 600.000 km do pulsar qualquer exoplaneta de dimensões jovianas que possua mais de 60.000 km de diâmetro (5 vezes o diâmetro da Terra) seria imediatamente destruído pela forte gravidade do pulsar. Assim, o exoplaneta nada se parece com Júpiter…

Um planeta cristalino de diamante?

Dadas as restrições impostas pelas marés gravitacionais da estrela de nêutrons, os cientistas deduziram que se trata de um exoplaneta de dimensões reduzidas, porém extremamente denso. Consequentemente, Matthew Bailes (Swinburne University of Technology, Melbourne) e seu time reportaram que o exoplaneta é provavelmente um remanescente de uma estrela massiva que compunha um sistema binário primordial. O pulsar e seu companheiro estão tão próximos que o exoplaneta deve ser, de fato, o resíduo de uma estrela morta que perdeu 99,9% de sua massa, deixando uma interessante relíquia cósmica: um núcleo de carbono e oxigênio tão denso que podemos supor se tratar de um grande diamante.

O artigo científico esclarece este tema:

O cenário observado no pulsar PSR J1719−1438 demonstra que circunstâncias especiais podem conspirar durante a evolução de sistemas binários com pulsar que permite que a companheira pode se transformar em um planeta exótico, diferente dos que estamos acostumados a encontrar no Universo. A composição química, pressão e dimensões da companheira de uma estrela de nêutrons podem cristalizar sua matéria (formando um mundo de diamante).

Os pesquisadores estimam que a maior parte original da massa roubada do ‘planeta-diamante’ foi absorvida pelo pulsar. Esta tese é reforçada pelo fato de termos detectado que 70% dos pulsares que giram tão rápido como este (chamados de pulsares de milissegundo) fazem parte de sistemas binários, isto é, estão acompanhados de outro massivo objeto. De acordo com a nota reportada pelo CSIRO, os astrônomos acreditam que tais companheiros, se forem de dimensões estelares, transferem sua massa para o pulsar e tal acelera sua rotação permitindo que atinjam tamanha velocidade rotacional. O resultado desta interação é um pulsar de milissegundo acompanhado de uma anã branca. Esta configuração de pulsar + anã branca faz sentido, mas encontrar antigas anãs brancas que sobreviveram à destruição infligida pela explosão de supernova para encontramos exoplanetas cristalinos parece incomum.

Dr. Benjamin Stappers (Universidade de Manchester) afirmou:

O destino final do sistema binário é determinado pela massa e período orbital da estrela doadora durante o  período em que ocorre a transferência da massa. A raridade da existência dos pulsares de milissegundo com companheiros de massa planetária significa que a produção de tais cenários é mais uma exceção que uma regra, que exige um conjunto de circunstâncias especiais.

Esta descoberta abre novas iniciativas de busca por pulsares em pesquisas mais sensíveis e inéditas. Novos estudos irão, sem dúvida, identificar mais planetas de pulsar e provavelmente discos de poeira intrigantes, tais como os encontrados em volta do magnetar 4U 0142+61. Afinal, a medida que avançam as pesquisas, descobrimos que os planetas se formam em uma miríade de maneiras, mesmo após eventos destrutivos como as supernovas.

Concepção artística do disco de poeira que gira em volta do magnetar 4U_0142+61. Créditos: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)

Para mais detalhes sugerimos consultar o artigo assinado por Bailes et al., “Transformation of a Star into a Planet in a Millisecond Pulsar Binary”, publicado na Science Express em 25 de agosto de 2011.

Fontes

Centauri Dreams: In the Sky with Diamonds por Paul Gilster

Swinburne: A planet made of diamond

Artigo Científico

Science AAS: Transformation of a Star into a Planet in a Millisecond Pulsar Binary

._._.

8 comentários

1 menção

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  1. Alessandro Leite

    Se este objeto celeste é o resto de uma estrela, então não seria errôneo dizer “Planeta de Diamante”?

    Abraços e parabéns pelo excelente site.

    PAX!

  2. lucassouza24

    Por favor, me de uma ideia de como seria este planeta de diamante. Ele tem atmosfera, tem mares como o nosso, pode sustenta a vida?

    1. ROCA

      Trata-se de um lugar extremamente inóspito e em nada se parece com a Terra. É o coração de uma estrela morta que perdeu suas camadas externas, as quais foram absorvidas pelo pulsar vizinho. Desta estrela morta sobrou tão somente seu núcleo de carbono/oxigênio ultra comprimido.

  3. Danilo

    Realmente estou surpreso o que foi descrito. Isso mostra que os planetas podem se formar de maneiras muitos diferentes, mesmo depois de em evento destrutivo. O que me deixou curioso e o fato desse exoplaneta estar tão próximo do pulsar. O que eu não entendi foi a parte do disco de poeira. Será que esse disco e semelhante ao disco do Saturno?

  4. Milton Wendel

    É uma descoberta singular. Mas até quando vai ser singular?

    1. ROCA

      Caríssimo Milton, o que hoje é singular ou raro, amanhã pode não ser, Os cenários mudam a medida que a ciência avança, amparada em novos equipamentos tecnologicamente mais precisos que são colocados a disposição dos incansáveis pesquisadores.

  5. Wes

    Olá, este é um excelente site!
    Por favor, há aqui algum artigo relacionado ao cometa C/2010 X1, codinome “Elenin”?
    Obrigado!

    1. ROCA

      Olá Wes, sugiro consultar o ASTRO-PT, lá encontramos 5 posts sobre este cometa, do nosso amigo Carlos Oliveira. Clique nesta tag: http://astropt.org/blog/tag/cometa-elenin/

  1. Exoplaneta feito de Diamante » Blog de Astronomia do astroPT

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