El instrumento HIFI de Herschel descubre moléculas precursoras de la vida en la Nebulosa de Orión
El Observatorio Espacial Herschel de la ESA ha descubierto la huella química de varias moléculas orgánicas – necesarias para la formación de la vida - en la Nebulosa de Orión, una cercana región de formación de estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Este detallado espectro, obtenido con el Instrumento Heterodino para el Infrarrojo Lejano (HIFI) – uno de los tres instrumentos de Herschel – muestra el filón de información que aportará Herschel-HIFI sobre la formación de moléculas orgánicas en el espacio.
Este espectro, uno de los primeros resultados obtenidos con HIFI desde su reactivación en Enero de 2010 tras superar una serie de dificultades técnicas, demuestra con claridad que el instrumento está funcionando en perfectas condiciones. Una de las características más impactantes que se pueden observar en este espectro obtenido por HIFI es la rica y densa distribución de “picos”; cada uno representa la emisión de luz por parte de una molécula específica en la Nebulosa de Orión. Esta nebulosa es conocida por ser una de las fábricas de compuestos químicos más activas del espacio, aunque todavía no se comprende toda su química o los procesos de formación de moléculas que ocurren en su interior. Al analizar el conjunto de picos de este espectro, los astrónomos han podido identificar varias moléculas comunes. Actualmente, continúan trabajando para identificar otras líneas de emisión.
Tras identificar inequívocamente las líneas de emisión asociadas con las moléculas más comunes, los astrónomos podrán empezar a estudiar la huella de moléculas especialmente interesantes que son las precursoras directas de aquellas en las que se basa la vida. Una característica peculiar del espectro de Orión es su riqueza espectral: entre las moléculas que se pueden identificar fácilmente en este espectro se encuentran agua, monóxido de carbono, formaldehídos, metanol, éter dimetílico, cianuro de hidrógeno, monóxido y dióxido de azufre e isótopos análogos. Se espera continuar identificando nuevas moléculas orgánicas.
“Este espectro obtenido por el instrumento HIFI, y todos los que continuará generando, constituyen un auténtico tesoro que nos permitirá realizar un inventario de todos los compuestos químicos y estudiar cómo se forman las moléculas orgánicas en las regiones de formación de estrellas. Así mismo, esperamos poder comprender mucho mejor los procesos químicos del espacio cuando haya concluido el análisis de todas las líneas espectrales”, comenta Edwin Bergin de la Universidad de Michigan, investigador principal del Programa Clave HEXOS de Herschel.
Una resolución sin precedentes
HIFI fue diseñado para generar espectros con una resolución extremadamente alta y para permitir la investigación en nuevos rangos de longitudes de onda, inaccesibles para los telescopios desde la superficie de la Tierra. “Es impresionante ver lo bien que funciona HIFI”, comenta Frank Helmich, investigador principal de HIFI para el Instituto Neerlandés de Investigación Espacial, SRON. “Hemos obtenido este espectro en unas pocas horas y ya supera a cualquier otro espectro, en cualquier otra longitud de onda, de la Nebulosa de Orión. Las moléculas orgánicas aparecen por todas partes en este espectro, incluso en los niveles más bajos, demostrando la gran fidelidad de HIFI. Se necesitaron ocho años para desarrollar HIFI, pero la espera ha valido la pena.”
“La resolución sin precedentes de HIFI y su gran estabilidad nos permiten construir modelos muy detallados de la estructura de temperatura y densidad de estas nubes de estrellas en formación”, explica Tom Phillips del Instituto Tecnológico de California. “Somos capaces de ver a través del velo de la formación de las estrellas y estudiar directamente los procesos químicos asociados a la formación de nuevas estrellas, de nuevos planetas y, en cierta forma, de la vida”.
Este espectro ha sido obtenido tan sólo un mes después de la reactivación del instrumento HIFI a bordo de Herschel. En Agosto de 2009, HIFI sufrió un pico de tensión en un sistema electrónico, probablemente causado por una partícula cósmica de alta energía, que provocó el apagado del instrumento. El equipo a cargo de la misión estudió el problema y desarrolló una solución que evitase consecuencias peligrosas en caso de que se repitiese una situación similar. El 14 de Enero de este año, se volvió a conectar HIFI utilizando sus otros sistemas electrónicos y se comenzó una serie de comprobaciones y verificaciones, antes de comenzar la campaña de observaciones científicas el 28 de Febrero. Ahora se encuentra funcionando perfectamente junto a los otros dos instrumentos de Herschel, SPIRE y PACS, estudiando la región del infrarrojo lejano del Universo.
Nota a los editores:
Herschel es un observatorio espacial de la ESA equipado con instrumentos desarrollados por consorcios liderados por investigadores europeos, con una importante participación de la NASA.
HIFI es un espectrómetro de alta resolución diseñado y construido por un consorcio de financiación estatal liderado por el Instituto Neerlandés de Investigación Espacial, SRON. Este consorcio engloba institutos de investigación de Alemania, Canadá, España, Estados Unidos, Francia, Irlanda, Italia, Polonia, Rusia, Suecia, Suiza y Taiwán.
La identificación de gran parte de las características espectrales visibles en el espectro de la Nebulosa de Orión, con transiciones de especies moleculares específicas, requiere el uso de sofisticadas bases de datos de espectroscopía molecular, que recogen los resultados de muchos años de investigación espectroscópica en laboratorio. Las líneas identificadas en este espectro obtenido por HIFI están basadas en la Base de Datos de Espectroscopía Molecular de Colonia (CDMS) en Alemania, y en una base de datos similar desarrollada por el Jet Propulsion Laboratory de la NASA.
Para más información, contactar con:
Göran Pilbratt, Herschel Project Scientist
Research and Scientific Support Department
Science and Robotic Exploration Directorate, ESA, The Netherlands.
Email: gpilbratt@rssd.esa.int
Phone: +31-71-565-3621
Frank Helmich
Principal Investigator for HIFI
SRON Netherlands Institute for Space Research, The Netherlands.
Email: F.P.Helmich@sron.nl
Phone: +31-6-49423644