Impressione artistica del sistema pulsar-pianeta PSR B1257+12 rilevato nel 1992. La pulsar e tre pianeti cosparsi di radiazioni sono tutto ciò che resta di un sistema di stelle morte. Credito:NASA/JPL-Caltech
I primi esopianeti in assoluto sono stati scoperti 30 anni fa attorno a una stella in rapida rotazione, chiamata pulsar. Ora, gli astronomi hanno rivelato che questi pianeti potrebbero essere incredibilmente rari. Il nuovo lavoro sarà presentato domani (martedì 12 luglio) al National Astronomy Meeting (NAM 2022) da Iuliana Nițu, Ph.D. studente presso l'Università di Manchester.
I processi che causano la formazione e la sopravvivenza dei pianeti attorno alle pulsar sono attualmente sconosciuti. Un'indagine su 800 pulsar seguita dal Jodrell Bank Observatory negli ultimi 50 anni ha rivelato che questo primo sistema di esopianeti rilevato potrebbe essere straordinariamente raro:meno dello 0,5% di tutte le pulsar conosciute potrebbe ospitare pianeti di massa terrestre.
Le pulsar sono un tipo di stella di neutroni, le stelle più dense dell'universo, nate durante potenti esplosioni alla fine della vita di una tipica stella. Sono eccezionalmente stabili, ruotano rapidamente e hanno campi magnetici incredibilmente forti. Le pulsar emettono raggi luminosi di emissione radio dai loro poli magnetici che sembrano pulsare mentre la stella ruota.
"[I pulsar] producono segnali che spazzano la Terra ogni volta che ruotano, in modo simile a un faro cosmico", afferma Nițu. "Questi segnali possono quindi essere rilevati dai radiotelescopi e trasformati in un sacco di scienza straordinaria."
Nel 1992 furono scoperti i primi esopianeti in orbita attorno a una pulsar chiamata PSR B1257+12. Il sistema planetario è ora noto per ospitare almeno tre pianeti simili in massa ai pianeti rocciosi del nostro Sistema Solare. Da allora, è stato scoperto che una manciata di pulsar ospita pianeti. Tuttavia, le condizioni estremamente violente che circondano la nascita e la vita delle pulsar rendono improbabile la formazione di pianeti "normali" e molti di questi pianeti rilevati sono oggetti esotici (come pianeti fatti principalmente di diamanti) a differenza di quelli che conosciamo nel nostro Sistema Solare.
Un team di astronomi dell'Università di Manchester ha eseguito la più vasta ricerca di pianeti in orbita fino ad oggi su pulsar. In particolare, il team ha cercato segnali che indichino la presenza di compagni planetari con masse fino a 100 volte quella della Terra e periodi di tempo orbitale compresi tra 20 giorni e 17 anni. Dei 10 potenziali rilevamenti, il più promettente è il sistema PSR J2007+3120 con la possibilità di ospitare almeno due pianeti, con masse alcune volte maggiori della Terra, e periodi orbitali di 1,9 e ~3,6 anni.
I risultati del lavoro non indicano alcuna distorsione per particolari masse planetarie o periodi orbitali nei sistemi di pulsar. Tuttavia, i risultati forniscono informazioni sulla forma delle orbite di questi pianeti:in contrasto con le orbite quasi circolari che si trovano nel nostro Sistema Solare, questi pianeti orbiterebbero attorno alle loro stelle su percorsi altamente ellittici. Ciò indica che il processo di formazione dei sistemi pulsar-pianeta è molto diverso dai tradizionali sistemi stellari.
Discutendo la motivazione della sua ricerca, Nițu afferma:"Le pulsar sono oggetti incredibilmente interessanti ed esotici. Esattamente 30 anni fa, i primi pianeti extrasolari furono scoperti attorno a una pulsar, ma dobbiamo ancora capire come questi pianeti possano formarsi e sopravvivere in condizioni così estreme. Scoprire quanto sono comuni e che aspetto hanno è un passo cruciale verso questo. " + Esplora ulteriormente