JWST Conferma un'Esopianeta Attorno a una Pulsar con un'Atmosfera Dominata dal Carbonio

Gli scienziati, sfruttando le preziose acquisizioni del Telescopio Spaziale James Webb (JWST) della NASA, hanno ufficialmente confermato l'esistenza dell'esopianeta denominato PSR J2322-2650b. L'atmosfera di questo corpo celeste rappresenta una vera e propria anomalia rispetto ai modelli consolidati di formazione planetaria. Lo studio dettagliato di questa scoperta è stato accettato per la pubblicazione sul prestigioso The Astrophysical Journal Letters, con uscita prevista per dicembre 2025. Il ricercatore principale, Michael Zhang dell'Università di Chicago, ha sottolineato come il team abbia identificato una tipologia di involucro planetario mai osservata prima in astronomia. Questo traguardo è stato reso possibile dalla sensibilità infrarossa senza precedenti del JWST, operativo da una posizione stabile a milioni di miglia dalla Terra.

L'oggetto in questione, PSR J2322-2650b, orbita attorno a una stella di tipo pulsar la cui massa è paragonabile a quella del nostro Sole, ma le cui dimensioni non superano quelle di una città. Il pianeta si trova a una distanza incredibilmente ravvicinata dalla sua stella madre, circa 1 milione di miglia. A causa della gravità immensa esercitata dalla pulsar, il pianeta, la cui massa è stimata essere simile a quella di Giove, risulta deformato in una forma che ricorda quella di un limone. Il periodo orbitale è estremamente breve, ammontando a sole 7,8 ore, un chiaro indicatore di questa vicinanza estrema. Nonostante la potente emissione della pulsar, composta prevalentemente da raggi gamma e altre particelle ad alta energia, i rilevatori infrarossi del telescopio Webb sono riusciti a ottenere una tracciatura spettrale nitida durante l'intera rivoluzione orbitale.

Le analisi condotte grazie ai dati raccolti dal Webb hanno rivelato un'atmosfera in cui predominano l'elio e i composti molecolari di carbonio C3 e C2. Questa è un'osservazione senza precedenti: su circa 150 atmosfere esoplanetarie esaminate finora, nessuna mostrava tracce rilevabili di carbonio molecolare. Una composizione chimica così insolita è inaspettata per un corpo che vanta temperature superficiali ben oltre i 2000 gradi Celsius, e che presenta una marcata carenza di ossigeno e azoto. Maya Belenkay dello Stanford University, che si è occupata della modellazione geometrica del pianeta, ha evidenziato come questa configurazione offra uno spettro eccezionalmente 'puro' per un'analisi approfondita.

Il gruppo di ricerca ipotizza che l'estrema pressione interna possa essere responsabile della compressione del carbonio all'interno del pianeta fino a trasformarlo in diamante. Zhang ha dichiarato che questa particolare struttura chimica mette in discussione le teorie correnti sulla formazione dei pianeti, poiché risulta difficile concepire come si sia potuta generare una composizione così ricca di carbonio, escludendo di fatto i meccanismi noti. Sebbene il sistema sia classificato come una doppia 'vedova nera', Zhang ha sostenuto che PSR J2322-2650b non rientra negli scenari tipici per i residui derivanti da espulsioni stellari, dato che la fisica nucleare non produce carbonio puro in tale maniera. Roger Romani, anch'egli di Stanford, ha proposto una teoria alternativa che coinvolge la cristallizzazione interna di carbonio e ossigeno, processo che permetterebbe al carbonio puro di risalire verso la superficie.

Studi precedenti, condotti utilizzando il telescopio Gemini South in Cile, avevano già identificato questo oggetto, parte di un sistema 'vedova nera' dove la pulsar sta gradualmente cannibalizzando la sua compagna. Michael Zhang, che ha ottenuto una borsa di studio post-dottorato intitolata a Suzuki nel gennaio 2025, aveva precedentemente lavorato all'analisi dei dati JWST presso l'Università di Chicago. Gli scienziati coinvolti, tra cui Peter Gao del Carnegie Earth and Planetary Laboratory, hanno descritto la reazione iniziale del team ai dati come un esclamazione di stupore: 'Ma che diavolo è questo?'. Questa conferma dell'esistenza di un pianeta in orbita attorno alla pulsar millisecondo PSR J2322-2650 apre senza dubbio un nuovo capitolo nell'esplorazione dei mondi più esotici dell'universo.