El telescopio espacial Herschel de la ESA ha descubierto vapor de agua en una nube molecular que está empezado a colapsar para formar una nueva estrella del tamaño de nuestro Sol. La cantidad de vapor es tal que podría llenar 2000 veces los océanos de la Tierra.
Herschel’s infrared view of part of the Taurus Molecular Cloud, within which the bright, cold pre-stellar cloud L1544 can be seen at the lower left. It is surrounded by many other clouds of gas and dust of varying density. The Taurus Molecular Cloud is about 450 light-years from Earth and is the nearest large region of star formation. The image covers a field of view of approximately 1 x 2 arcminutes.
Credits: ESA/Herschel/SPIRE
Las estrellas se forman en el seno de frías nubes de gas y polvo, los ‘núcleos pre-estelares’, que contienen todos los ingredientes necesarios para crear sistemas planetarios como el nuestro.
Ya se había descubierto agua fuera de nuestro Sistema Solar, cerca de las regiones donde se están formando nuevas estrellas y en discos protoplanetarios. Estas moléculas de agua se encontraban en forma de vapor o en estado sólido, unidas a las partículas de polvo.
Herschel realizó este descubrimiento al estudiar un núcleo pre-estelar de la constelación de Tauro conocido como Lynds 1544. Esta es la primera vez que se detecta vapor de agua en una nube molecular que está a punto de comenzar el proceso de formación de una nueva estrella.
El vapor detectado, suficiente como para llenar más de 2000 veces los océanos de nuestro planeta, fue liberado de las partículas de polvo congelado por la acción de los rayos cósmicos de alta energía que atraviesan la nube.
“Para generar tal cantidad de vapor, tiene que haber suficiente agua congelada en la nube como para llenar tres millones de océanos terrestres”, explica Paola Caselli, de la Universidad de Leeds, Reino Unido, autora principal del artículo que presenta estos resultados en la publicación Astrophysical Journal Letters.
“Antes de realizar este descubrimiento, pensábamos que no se podría detectar vapor de agua en estas regiones, ya que la temperatura es tan baja que toda el agua tendría que estar congelada”.
“Ahora tenemos que revisar nuestras hipótesis sobre los procesos químicos que se desarrollan en estas regiones de alta densidad y, en particular, el papel que juegan los rayos cósmicos para mantener una cierta cantidad de agua en estado gaseoso”.
Close-up of L1544 with the water spectrum seen by Herschel, taken from the centre of the pre-stellar core. The peak of the graph shows an excess in brightness, or emission, while the trough shows a deficit, or absorption. These characteristics are used to indicate the density and motions of the water molecules within the cloud. Emission arises from molecules that are approaching the centre where the new star will form, from the back of the cloud from Herschel’s viewpoint. The amount of emission indicates that these molecules are moving within the densest part of the core, which spans about 1000 Astronomical Units. The absorption signature is due to water molecules in front of the cloud flowing away from the observer towards the centre. These water molecules are in less dense regions much further away from the centre. Together, the emission and absorption signatures indicate that the cloud is undergoing gravitational contraction, that is, it is collapsing to form a new star. Herschel detected enough water vapour in L1544 to fill Earth’s oceans more than 2000 times over.
Credits: ESA/Herschel/SPIRE/HIFI/Caselli et al.
Las observaciones también desvelaron que las moléculas de agua están fluyendo hacia el centro de la nube, lo que podría indicar que acaba de comenzar su colapso gravitatorio tras el que, probablemente, se forme una nueva estrella.
“A día de hoy no existe ningún indicio de estrellas en el interior de la nube, pero al estudiar las moléculas de agua descubrimos que existe movimiento en la región, lo que podría indicar que la nube está empezando a colapsar”, indica Caselli.
“La nube contiene suficiente material como para formar una estrella tan masiva como nuestro Sol, por lo que también podría dar lugar a un sistema planetario similar al nuestro”.
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- Herschel’s infrared view of part of the Taurus Molecular Cloud, within which the bright, cold pre-stellar cloud L1544 can be seen at the lower left. It is surrounded by many other clouds of gas and dust of varying density. The Taurus Molecular Cloud is about 450 light-years from Earth and is the nearest large region of star formation. The image covers a field of view of approximately 1 x 2 arcminutes. Credits: ESA/Herschel/SPIRE
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- Close-up of L1544 with the water spectrum seen by Herschel, taken from the centre of the pre-stellar core. The peak of the graph shows an excess in brightness, or emission, while the trough shows a deficit, or absorption. These characteristics are used to indicate the density and motions of the water molecules within the cloud. Emission arises from molecules that are approaching the centre where the new star will form, from the back of the cloud from Herschel’s viewpoint. The amount of emission indicates that these molecules are moving within the densest part of the core, which spans about 1000 Astronomical Units. The absorption signature is due to water molecules in front of the cloud flowing away from the observer towards the centre. These water molecules are in less dense regions much further away from the centre. Together, the emission and absorption signatures indicate that the cloud is undergoing gravitational contraction, that is, it is collapsing to form a new star. Herschel detected enough water vapour in L1544 to fill Earth’s oceans more than 2000 times over. Credits: ESA/Herschel/SPIRE/HIFI/Caselli et al.
Parte del vapor de agua detectado en L1544 se consumirá durante la formación de la nueva estrella, pero el resto se incorporará al disco que probablemente la termine rodeando, constituyendo una importante reserva para los planetas que se podrían llegar a formar en él.
“Gracias a Herschel somos capaces de seguir el ‘rastro del agua’ desde una nube molecular en el medio interestelar, a través de todo el proceso de formación de las estrellas, y hasta un planeta como la Tierra, en el que el agua es un ingrediente indispensable para la vida”, explica Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel para la ESA.
