Nello Spazio c'è un diamante delle dimensioni della Terra

Individuata una nana bianca talmente fredda da essere costituita - forse - da carbonio cristallizzato. Praticamente invisibile, è stata trovata grazie alla presenza di una vicina pulsar.

Una rappresentazione artistica della nana bianca e della pulsar PSR J2222-0137. Illustration credit: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Un gruppo di astronomi ha identificato la nana bianca più fredda e meno visibile mai individuata finora. Le sue temperature sarebbero così basse - in termini stellari - che il carbonio che la costituisce si sarebbe cristallizzato, formando un gigantesco diamante delle dimensioni del nostro pianeta. L'oggetto, descritto sulla rivista scientifica Astrophysical Journal, avrebbe all'incirca la stessa età della Via Lattea, 11 miliardi di anni.

Una rete di antenne per una missione "impossibile"
Oggetti come quello individuato dai ricercatori dell'Università del Wisconsin-Milwaukee non sono probabilmente rari nel cosmo, ma risultano molto difficili da trovare. Per rintracciare questa "gemma" stellare, gli scienziati hanno dovuto impiegare i dati di numerosi osservatori spaziali, tra cui il Radiotelescopio di Green Bank all'interno del National Radio Astronomy Observatory, nel West Virginia (USA), e il Very Long Baseline Array, il più grande radiotelescopio al mondo che può contare su una rete di antenne sparse in tutto il territorio degli Stati Uniti.

Le nane bianche sono residui estremamente densi di stelle come il nostro Sole, collassate a formare oggetti delle dimensioni simili a quelle della Terra. Composte principalmente di carbonio e ossigeno, nell'arco di miliardi di anni si raffreddano, perdendo luminosità e divenendo sempre più difficili da scovare.

Una compare esuberante
Per individuare la preziosa nana bianca, è stata fondamentale la presenza della sua compagna, la pulsar PSR J2222-0137 (scopri cosa sono le pulsar). Sono stati proprio i segnali radio emessi ritmicamente da questa stella di neutroni ad attirare l'attenzione degli astronomi: gli esperti hanno notato che la pulsar, che ruota su se stessa più di 30 volte al secondo, era legata gravitazionalmente a una compare, sulle prime identificata come un'altra stella di neutroni o una comune nana bianca. La strana coppia è stata localizzata a circa 900 anni luce dalla Terra in direzione della costellazione dell'Acquario.

La distorsione gravitazionale operata dalla misteriosa compare ai segnali radio della pulsar ha aiutato i ricercatori a determinare l'orientamento delle orbite di entrambi gli oggetti celesti e le loro masse: quella della pulsar è pari a 1,2 volte quella del Sole, quella della sua compare, a 1,05 masse solari. I parametri orbitali hanno portato a escludere che anche il secondo oggetto fosse una stella di neutroni: rimaneva soltanto l'opzione "nana bianca".

Fredda, invisibile e preziosa
Conoscendo l'esatta posizione e sapendo quanto dovrebbe brillare una nana bianca, gli astronomi erano certi di poterla individuare con un telescopio ottico o agli infrarossi: ma ogni tentativo di rintracciare la stella si è rivelato inutile. «Dovremmo poter osservare un oggetto 100 volte meno luminoso di ogni altra nana bianca in orbita intorno a una stella di neutroni, e 10 volte meno luminoso di ogni nana bianca conosciuta. Ma non vediamo nulla» racconta Bart Dunlap, uno dei ricercatori. «Se lì c'è una nana bianca, e quasi certamente c'è, deve essere estremamente fredda».

La nana bianca non può essere più calda - secondo le stime dei ricercatori - di 2700 gradi °C (il centro del Sole raggiunge una temperatura 5 mila volte più alta). Una stella così fredda, per gli scienziati, sarebbe costituita per lo più da carbonio cristallizzato, qualcosa di molto simile ai diamanti terrestri. La presenza, al suo fianco, di una pulsar ci ha dato l'opportunità di scovare questo tesoro.