Czy pulsar PSR 0636 ma diamentową planetę?

Ludzkość zna już obecnie ponad 3500 potwierdzonych egzoplanet oraz kilka tysięcy potencjalnych kandydatów czekających na weryfikację. Prawie wszystkie te planety pozasłoneczne krążą wokół „normalnych” gwiazd, czyli obiektów wewnątrz których wciąż zachodzi pewien rodzaj fuzji termojądrowej. Znacznie mniej znamy planet orbitujących wokół bardziej „egzotycznych” obiektów, np. pulsarów.

Pomimo, że pierwsze egzoplanety odkryto wokół pulsara (PSR B1257+12, dzieło polskiego astronoma Aleksandra Wolszczana), do dziś udało się potwierdzić istnienie jedynie pięciu takich planet. Te osobliwe obiekty krążą wokół trzech pulsarów: wspomniany PSR B1257+12, PSR J1719-1438 i PSR B1620-26. Układy te jednak skrajnie różnią się od siebie: orbity planet wokół PSR B1257+12 są dość niewielkie, o okresie obiegu wynoszącym od 25 do 100 dni. Są to także obiekty małe o masach wynoszących odpowiednio 0,02 i 4,3 masy Ziemi. Z kolei egzoplaneta krążąca wokół PSR B1620-26 posiada masę zbliżoną do 2,5 mas Jowisza i krąży z okresem wynoszącym około 100 lat.

Układ PSR J1719-1438 jest skrajnie odmienny od dwóch pozostałych: egzoplaneta PSR J1719-1438 b krąży wokół pulsara po niezwykle ciasnej orbicie z okresem wynoszącym zaledwie 2 godziny i 10 minut. Masa tej egzoplanety jest prawdopodobnie bardzo bliska masie Jowisza. Naukowcy uważają, że może to być tzw. „diamentowa planeta”, tj. planeta zbudowana głównie z węgla i związków węgla, przy relatywnie niskim udziale tlenu. Planeta, krążąca wokół PSR J1719-1438 jest bowiem wyjątkowo ciężka przy swojej niewielkiej średnicy – posiada średnią gęstość 23 razy większą od wody, wynoszącą 23 g/cm3. Dla porównania, średnia gęstość Ziemi wynosi zaledwie 5,51 g/cm3. Uważa się, że wynikające z tych danych ciśnienie jakie musi panować wewnątrz planety zgniata węgiel, tworząc z niego formę jądra o uporządkowanej, diamentowej strukturze, prawdopodobnie otoczonego związkami węgla i tlenu, aż do zewnętrznych warstw, składających się głównie z tlenu.

W październiku 2016 roku ukazała się publikacja naukowców z kilku europejskich i amerykańskich jednostek naukowych pod przewodnictwem Renee Spiewaka. Publikacja dotyczy badań trzech nietypowych pulsarów – jednym z nich jest PSR 0636. Badania wskazują, że wokół tego pulsara krąży masywny obiekt, znajdujący się na ciasnej orbicie, której okres obiegu to zaledwie 1 godzina i 36 minut. Masa planety, która otrzymała oznaczenie PSR 0636 b to około 8 mas Jowisza. Jest bardzo możliwe, że także PSR 0636 b jest „diamentową planetą”.

Naukowcy nie do końca nie wiedzą, czym właściwie są egzoplanety, krążące wokół pulsarów. Uważa się, że mogą to być pozostałości po jądrach większych planet (gazowych gigantów), które krążyły wcześniej, gdy w centrum układu zamiast pulsara znajdowała się gwiazda. Nie wiadomo także, jaki proces spowodował, że niektóre z takich egzoplanet krążą aż tak blisko swych pulsarów, a inne wprost przeciwnie, znajdują się na bardzo oddalonych orbitach. Jest jednak oczywiste, że planety obecnie znajdujące się tak blisko w przeszłości musiały krążyć po znacznie większych orbitach – aktualne orbity są bowiem mniejsze niż wynosiła dawna wielkość ich gwiazd macierzystych.

Odpowiedź na te pytania najprawdopodobniej znajduje się gdzieś w przyszłych odkryciach egzoplanet, krążących wokół pulsarów.