Radioteleskop CSIRO odkrywa diamentową planetę

Radioteleskop CSIRO odkrywa diamentową planetęOriginal Press Release
Międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez profesora Matthewa Bailesa z Swinburne University of Technology w Melbourne w Australia wykorzystał radioteleskop CSIRO The Dish znajdujący się w Parkes by odkryć coś, co jak sądzą jest małą planetą krążącą wokół niezwykłej gwiazdy – pulsara.

Chociaż dziwaczna, planeta ta jest dowowodem, że dobrze rozumiemy ewolucję układów podwójnych gwiazd

dr Michael Keith
CSIRO Astronomy and Space Science

Do odkrycia planety doprowadziło najpierw znalezienie za pomocą 64 metrowego radioteleskopu Parkes we wschodniej Australiipulsara PSR J1719-1438. Pulsary to małe, szybko wirujące pozostałości po gwiazdach mające średnicę rzędu 20 km, emitujące silnie skolimowane wiązki fal radiowych. W miarę obrotu gwiazdy jej promieniowanie radiowe wielokrotnie i regularnie omiata Ziemię, gdzie radioteleskopy rejestrują niezwykle regularny wzór impulsów radiowych.

Odkrycie zostało zweryfikowane za pomocą obserwacji radioteleskopami Lovell w Wielkiej Brytanii, za pomocą którego prowadzono również dalsze badania, uzupełnione obserwacjami jednym z teleskopów Keck na Hawajach. W wyniku tych badań naukowcy zauważyli, że interwały pulsacji ulegały systematycznym zmianom – w sposób, którego źródłem mogło być jedynie zaburzanie orbity pulsara przez oddziaływanie grawitacyjne krążące wokół niego małej planety.

Sposób modulacji sygnałów radiowych pozwala dowiedzieć się wiele szczegółów na temat planety, będącej jej źródłem.

Okazało się, że planeta obiega pulsara w zaledwie dwie godziny i dziesięć minut, a odległość między dwoma obiektami wynosi  600 000 km – nieco mniej niż długość promienia Słońca. Towarzysz musi być ponadto niewielki, o średnicy nie większej niż 60 000 km (odpowiada to około pięć razy średnicy Ziemi). Planeta znajduje się tak blisko pulsara, że gdyby jej rozmiary były większe zostałaby rozerwana przez jego grawitację. Jednak mimo niewielkich rozmiarów, planeta ma masę nieco większą niż Jowisz.

„Tak wysoka gęstość planety wskazuje na jej pochodzenie „- mówi prof. Bailes.

Naukowcy sądzą, że „diamentowa planeta” to wszystko, co pozostała z masywnej gwiazd, której większość materii został skradziona przez pulsara. Jednak pulsar J1719-1438 i jej towarzysz znajdują się tak blisko siebie, że towarzysz może być jedynie bardzo okrojoną wersją „białego karła”  – gwiazdy, która utraciła swoje zewnętrzne warstwy i ponad 99,9% pierwotnej masy.

„Pozostałość musie składać się głównie z węgla i tlenu, ponieważ gwiazda zbudowana z lżejszych pierwiastków, takich jak wodór czy hel byłaby zbyt duża, aby zmieścić się na zmierzonej orbicie „- mówi dr Keith. A tak wysoka gęstość oznacza, że materiał ten zapewne w formie krystalicznej: znaczna część gwiazdy może być podobna do diamentu.

Pulsar i krążąca wokół niego planeta leżą w odległości 4000 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Węża.

Źródła:

'The Dish' finds a 'diamond planet'

Astronomers using 'The Dish' – CSIRO's radio telescope near Parkes, NSW – believe they've found a small planet made of diamond, orbiting an unusual star.

The discovery was made by an international research team, led by Professor Matthew Bailes of Swinburne University of Technology in Melbourne, Australia, and is reported today in the journal Science.

„Although bizarre, this planet is evidence that we've got the right understanding of how these binary systems evolve,” said Dr Michael Keith of CSIRO Astronomy and Space Science, one of the research team members.

The researchers, from Australia, Germany, Italy, the UK and the USA, first found an unusual star called a pulsar, now named PSR J1719-1438, using the 64-m Parkes radio telescope in eastern Australia.

Pulsars are small spinning stars about 20 km in diameter – the size of a small city – that emit a beam of radio waves. As the star spins and the radio beam sweeps repeatedly over Earth, radio telescopes detect a regular pattern of radio pulses.

The researchers followed up their discovery with the Lovell radio telescope in the UK and one of the Keck telescopes in Hawaii, and noticed that the arrival times of the pulsar's pulses were systematically altered – in a way that must be caused by the gravitational pull of a small planet orbiting the pulsar.

The modulations of the radio pulses reveal several things about the planet.

First, it orbits the pulsar in just two hours and ten minutes, and the distance between the two objects is 600,000 km – a little less than the radius of our Sun.

Second, the companion must be small, less than 60,000 km (that's about five times the Earth's diameter). The planet is so close to the pulsar that, if it were any bigger, it would be ripped apart by the pulsar's gravity.

But despite its small size, the planet has slightly more mass than Jupiter.

„This high density of the planet provides a clue to its origin,” Professor Bailes said.

The team thinks that the 'diamond planet' is all that remains of a once-massive star, most of whose matter was siphoned off towards the pulsar.

But pulsar J1719-1438 and its companion are so close together that the companion can only be a very stripped-down 'white dwarf' star, one that has lost its outer layers and over 99.9 per cent of its original mass.

„This remnant is likely to be largely carbon and oxygen, because a star made of lighter elements like hydrogen and helium would be too big to fit the measured orbit,” said CSIRO's Dr Keith.

The density means that this material is certain to be crystalline – that is, a large part of the star may be similar to a diamond.

The pulsar and its planet lie 4,000 light-years away in the constellation of Serpens (the Snake). The system is about an eighth of the way towards the Galactic Centre from the Earth.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *