Alex Wolszczan di Penn State, lo scopritore nel 1992 dei primi pianeti mai trovati al di fuori del nostro sistema solare, ha scoperto con Maciej Konacki di Caltech il pianeta più piccolo mai scoperto, in quello stesso sistema planetario lontano. Immerso in una nuvola estesa di gas ionizzato, il nuovo pianeta orbita attorno a una stella di neutroni a rotazione rapida chiamata pulsar. La scoperta, che sarà annunciata durante una conferenza stampa in una riunione sulla formazione e il rilevamento dei pianeti ad Aspen, in Colorado, il 7 febbraio, fornisce una descrizione sorprendentemente completa del sistema planetario pulsar e conferma che è straordinariamente simile a una versione a mezza grandezza di il nostro sistema solare? anche se la stella in cui orbitano questi pianeti è molto diversa dal nostro Sole.
"Nonostante le condizioni estreme che dovevano esistere al momento della formazione di questi pianeti, la Natura è riuscita a creare un sistema planetario che assomiglia a una copia ridotta del nostro sistema solare interno", riferisce Wolszczan. La stella al centro di questo sistema è una pulsar chiamata PSR B1257 + 12? la stella di neutroni estremamente densa e compatta rimasta da una stella massiccia che morì in una violenta esplosione a 1500 anni luce di distanza nella costellazione della Vergine.
Wolszczan e i suoi colleghi avevano scoperto in precedenza tre pianeti terrestri attorno alla pulsar, con le loro orbite in una proporzione quasi esatta alle distanze tra Mercurio, Venere e Terra. Il quarto pianeta appena scoperto ha un'orbita circa sei volte più grande di quella del terzo pianeta nel sistema, che Konacki dice che è incredibilmente vicino alla distanza media dal nostro Sole alla cintura di asteroidi del nostro sistema solare, situata tra le orbite di Marte e Giove .
“Poiché le nostre osservazioni praticamente escludono una possibile presenza di un pianeta o pianeti ancora più distanti e massicci attorno alla pulsar, è del tutto possibile che il piccolo quarto pianeta sia il più grande membro di una nuvola di detriti interplanetari sul bordo esterno della pulsar sistema planetario, un residuo del disco protoplanetario originale che ha creato i tre pianeti interni ", spiega Wolszczan. Il piccolo pianeta, circa un quinto della massa di Plutone, può occupare la stessa posizione di confine esterno nel suo sistema planetario di Plutone nel nostro sistema solare. "Sorprendentemente, il sistema planetario attorno a questa pulsar assomiglia al nostro sistema solare più di qualsiasi altro sistema planetario extrasolare scoperto intorno a una stella simile al Sole", afferma Konacki.
Quindici anni fa, prima della scoperta di Wolszczan dei primi pianeti extrasolari, gli astronomi non avevano seriamente preso in considerazione l'idea che i pianeti potessero sopravvivere intorno alle pulsar perché sarebbero stati fatti saltare con la forza inimmaginabile delle radiazioni e dei resti della loro stella madre che esplodeva. Da allora, Wolszczan, Konacki e colleghi hanno gradualmente svelato i misteri di questo sistema di pianeti pulsar, usando il radiotelescopio Arecibo a Puerto Rico per raccogliere e analizzare i dati di temporizzazione pulsar. "Riteniamo ora, con questa scoperta, che l'inventario di base di questo sistema planetario sia stato completato", afferma Wolszczan.
Queste scoperte sono state possibili perché le pulsar, in particolare quelle con lo spin più veloce, si comportano come orologi molto precisi. "La stabilità della frequenza di ripetizione degli impulsi pulsar si confronta favorevolmente con la precisione dei migliori orologi atomici costruiti dall'uomo", spiega Konacki. Le misurazioni dei tempi di arrivo delle pulsazioni, chiamate temporizzazioni pulsar, offrono agli astronomi un metodo estremamente preciso per studiare la fisica delle pulsar e per rilevare i fenomeni che si verificano nell'ambiente di una pulsar.
“Una oscillazione pulsare dovuta all'orbita dei pianeti si manifesta con variazioni nei tempi di arrivo dell'impulso, proprio come una vibrazione stellare è rilevabile con il noto effetto Doppler così usato con successo dagli astronomi ottici per identificare i pianeti intorno alle stelle vicine dai cambiamenti del loro spettro linee ", spiega Wolszczan. "Un importante vantaggio della fantastica stabilità degli orologi pulsar, che raggiungono precisioni meglio di un milionesimo di secondo, è che questo metodo ci consente di rilevare pianeti con masse fino a quelle di grandi asteroidi."
L'esistenza stessa dei pianeti pulsar può rappresentare una prova convincente che i pianeti di massa terrestre si formano con la stessa facilità dei giganti gassosi che sono noti esistere intorno al 5% delle stelle simili al Sole vicine. Tuttavia, dice Wolszczan, “il messaggio portato dai pianeti pulsar potrebbe anche essere che la formazione di pianeti simili alla Terra richiede condizioni speciali, rendendo tali pianeti una rarità. Ad esempio, ci sono prove crescenti che un'esplosione di una supernova nelle vicinanze potrebbe aver giocato un ruolo importante nella formazione del nostro sistema solare ". I futuri osservatori spaziali, tra cui le missioni Kepler e Space Interferometry e il Planet Finder terrestre, svolgeranno un ruolo decisivo nel fare una distinzione tra queste alternative fondamentali.
