Il diamante più grande della nostra galassia è nel cuore di una nana bianca, non sulla Terra

Nel cuore della nana bianca BPM 37093 (V886 Centauri), a “soli” 48 anni luce da noi nella costellazione del Centauro, si trova quello che secondo gli astronomi è il diamante più grande nell'intera Via Lattea: ribattezzato Lucy in omaggio al brano Lucy in the Sky with Diamonds dei Beatles, il diamante è il nucleo cristallizzato della nana bianca e la sua massa è stimata ad almeno 2,5 milioni di miliardi di miliardi di miliardi di carati (500 miliardi di miliardi di miliardi di kg), circa 100.000 volte la massa della Terra e una infinità se confrontato al diamante grezzo più grande mai trovato sulla Terra, il diamante Cullinan di “soli” 3000 carati circa (621,35 grammi).
Una nana bianca è il prodotto evolutivo finale di stelle aventi massa inferiore alle 8 masse solari, quindi anche del nostro Sole. Sono sostanzialmente cadaveri di stelle composti di carbonio e ossigeno, in cui una massa pari a quella del Sole è concentrata in un raggio pari a quello della Terra. Sono quindi oggetti caratterizzati da condizioni di pressioni estreme, che raffreddandosi generano strutture cristalline nel nucleo. Sono proprio le altissime pressioni a far cristallizzare in diamante il carbonio delle nane bianche, proprio come accade qui sulla Terra: questa teoria è stata confermata proprio dalla scoperta di Lucy, nei primi anni Duemila.
Le nane bianche sono destinate a raffreddarsi e cristallizzarsi sempre di più col tempo e a rimanere inerti fino alla fine della storia dell'Universo. Questo dona decisamente un nuovo significato al noto slogan “Un diamante è per sempre”.

Le caratteristiche di Lucy, il più grande diamante nella galassia

BPM 37093 è una nana bianca insolitamente massiccia, di 1,1 masse solari e un raggio di circa 4000 km: parliamo quindi di un corpo che ha una massa paragonabile a quella del Sole compressa in un volume più piccolo di quella Terra! Le osservazioni di questo corpo celeste mostrano come una frazione tra il 32% e l'82% della nana bianca bianca si è cristallizzata in diamante. Anche assumendo il valore più basso, Lucy avrebbe una massa cristallizzata pari a circa 500 miliardi di miliardi di miliardi di kg, circa 100.000 volte la massa della Terra, cosa che lo rende il diamante conosciuto più grande dell'intera galassia.

Fatta la conversione, Lucy è un diamante di 2,5 milioni di miliardi di miliardi di miliardi di carati. Dato che ogni carato ha un valore di mercato che si aggira attorno ai 10.000 euro, per acquistare Lucy occorrerebbe una quantità di denaro enormemente superiore a quella in circolo sulla Terra.

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Ma come abbiamo scoperto che nel cuore di questa nana bianca c'è un colossale diamante? Gli astronomi hanno usato una tecnica nota come sismologia stellare. Analogamente ai terremoti sulla Terra, la sismologia stellare studia le oscillazioni di una stella per indagare la sua struttura interna. BPM 37093, come altre nane bianche, è soggetta a pulsazioni che ne aumentano e diminuiscono periodicamente il raggio. A parità di temperatura superficiale, stimabile osservando la stella a diverse lunghezze d'onda, un aumento o diminuzione del raggio comporta un aumento o diminuzione della luminosità stellare. Studiando l'ampiezza e il periodo delle oscillazioni in luminosità, e confrontandoli con le predizioni dei modelli fisici, è possibile stimare se e quanto la struttura interna di una stella nana bianca è cristallizzata.

Come una nana bianca diventa un diamante

Una nana bianca non è altro che il nucleo stellare rimasto esposto dopo l'espulsione degli strati più esterni di massa intermedia durante le fasi finali della sua vita. È quindi un oggetto estremamente massiccio e dotato di immense pressioni al suo interno, che “costringono” il carbonio a organizzarsi in cristalli, che sono appunto i diamanti. È proprio questo che avviene – molto lentamente! – alle nane bianche man mano che si raffreddano, dato che sono composte principalmente di carbonio e ossigeno. Da un punto di vista fisico, questo “diamante” è un reticolo di forma cubica fatto di atomi di carbonio e ossigeno circondato da un mare di elettroni densamente impacchettati.

L'ipotesi della progressiva cristallizzazione delle nane bianche è stata dimostrata solo a partire dagli anni Duemila, proprio con lo studio di BPM 37093 e la scoperta di Lucy.