Die Astronomen erfassen die Radiowellen eines mit Höchstgeschwindigkeit rotierenden Pulsars und finden einen Planeten, der wahrscheinlich aus Diamant besteht.
Astronomen, die einen Millisekundenpulsar beobachten - einen kleinen toten Stern, der sich mit extrem hoher Geschwindigkeit dreht - haben einen dichten Begleiter gefunden, der ihn umkreist. Sie glauben, er sei ein Planet aus Diamanten. Dieser dichte Edelstein ist wahrscheinlich das einzige Überbleibsel eines einst massereichen Sterns, dessen Materie größtenteils in Richtung Pulsar abgesaugt worden sein könnte. Obwohl selten, stimmt der „Diamantplanet“ mit der aktuellen Theorie überein, wie bestimmte Doppelsternsysteme entstehen.
Der Pulsar und sein Planet sind Teil der flachen Ebene unserer Milchstraßengalaxie und liegen 4.000 Lichtjahre entfernt in Richtung der Konstellation der Schlangen (der Schlange).
Künstlerische Darstellung des Pulsars und seines umlaufenden Planeten. Die blaue Linie repräsentiert Radiowellen und der goldene Kreis repräsentiert den Umfang unserer Sonne. Bildnachweis: Swinburne Astronomy Productions
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Matthew Bailes von der Swinburne University of Technology in Melbourne, Australien, entdeckte den ungewöhnlichen Pulsar - PSR J1719-1438 - erstmals mit dem Parkes-Radioteleskop in Australien. Sie verfolgten ihre Entdeckung mit dem Lovell-Radioteleskop in Großbritannien und einem der Keck-Teleskope in Hawaii.
Wenn sich Pulsare drehen, senden sie einen Strahl von Radiowellen aus. Während der Funkstrahl wiederholt über die Erde streicht, können Radioteleskope ein regelmäßiges Impulsmuster erkennen, das dem pulsierenden Licht eines Leuchtturms ähnelt.
Als sie PSR J1719-1438 sahen, bemerkten die Astronomen, dass die Ankunftszeiten der Impulse systematisch moduliert wurden. Sie führten die Modulationen auf die Anziehungskraft eines kleinen Begleiterplaneten zurück, der den Pulsar in einem binären System umkreist.
Parkes Radioteleskop. Bildnachweis: David McClenaghan, CSIRO
Die Modulationen in den Radiopulsen erklären Astronomen verschiedene Dinge über PSR J1719-1438s hypothetischen Diamantplaneten.
Erstens umkreist es den Pulsar in nur zwei Stunden und zehn Minuten, und die Entfernung zwischen den beiden Objekten beträgt 372.823 Meilen (600.000 km) - etwas weniger als der Radius unserer Sonne.
Zweitens muss der Durchmesser des Begleiters weniger als 55.000 km (34.175 Meilen) betragen - das ist ungefähr das Fünffache des Erddurchmessers. Der Planet ist dem Pulsar so nahe, dass er, wenn er größer wäre, durch die Schwerkraft des Pulsars auseinandergerissen würde.
Trotz seiner geringen Größe hat der Planet etwas mehr Masse als der Jupiter. Laut Bailes gibt die hohe Dichte des Planeten einen Hinweis auf seinen Ursprung.
Ein Stern ist zerrissen
Astronomen glauben, dass es der Begleiter ist, der in seiner Sternform einen alten, toten Pulsar in einen Millisekundenpulsar umwandelt, indem er Materie überträgt und auf eine sehr hohe Geschwindigkeit dreht. Der Pulsar J1719-1438 dreht sich mehr als 10.000-mal pro Minute und hat eine Masse, die etwa dem 1,4-fachen unserer Sonne entspricht, aber nur einen Durchmesser von 20 km (12,4 Meilen). Ungefähr 70 Prozent der Millisekundenpulsare haben Gefährten.
Der Pulsar J1719-1438 und sein Begleiter stehen so nahe beieinander, dass der Begleiter nur ein sehr reduzierter weißer Zwerg sein kann, der seine äußeren Schichten und über 99,9 Prozent seiner ursprünglichen Masse verloren hat.
Der Forscher Michael Keith sagte:
Dieser Rest besteht wahrscheinlich hauptsächlich aus Kohlenstoff und Sauerstoff, da ein Stern aus leichteren Elementen wie Wasserstoff und Helium zu groß wäre, um in die gemessene Umlaufbahn zu passen.
Diese Art der Dichte bedeutet, dass das Material mit Sicherheit kristallin ist - das heißt, ein großer Teil des Sterns ähnelt möglicherweise einem Diamanten.
Teammitglied Benjamin Stappers von der University of Manchester sagte:
Das endgültige Schicksal des Doppelsterns wird durch die Masse und die Umlaufzeit des Donorsterns zum Zeitpunkt des Massentransfers bestimmt. Die Seltenheit von Millisekunden-Pulsaren bei Planeten-Massen-Gefährten bedeutet, dass die Herstellung solcher exotischen Planeten eher die Ausnahme als die Regel darstellt und besondere Umstände erfordert.