De ruimtetelescoop Herschel (ESA) heeft met de Nederlandse moleculenjager HIFI een gigantisch waterreservoir ontdekt in een wolk van stof en gas, die op het punt staat ineen te storten tot een ster die lijkt op onze zon. Dankzij de waterdamp hebben sterrenkundigen voor het eerst de ineenstorting in de 'wieg' van een ster kunnen zien. De ontdekking kon worden gedaan doordat kosmische deeltjes een onverwacht belangrijke rol blijken te spelen in de verdamping van water vanuit ijs.
Sterren vormen zich in koude, donkere wolken van gas en stof die alle ingrediënten bevatten om een zonnestelsel als het onze te vormen. Water, essentieel voor leven op aarde, is eerder waargenomen in de vorm van waterdamp en in de vorm van ijs op minuscule stofdeeltjes in gebieden van stervorming en op proto-planetaire schijven waarin nieuwe planeten gevormd worden. Herschel/HIFI heeft nu voor de allereerste keer waterdamp waargenomen in een gas- en stofwolk die op het punt staat ineen te storten. Het gaat om een gaswolk in het sterrenbeeld Taurus, bekend als Lynds 1544.
De waterdamp is vrijgemaakt door hoogenergetische kosmische deeltjes die door het heelal en de wolk schieten, en het reservoir is gigantisch. 'Om zoveel waterdamp te produceren in deze ijzig koude wolk, moeten er 3 miljoen aardse oceanen aan ijs aanwezig zijn,' zegt Paola Caselli van de Universiteit van Leeds, leider van het onderzoeksprogramma, in het vaktijdschrift Astrophysical Journal Letters.
'Vóór deze waarnemingen van HIFI dachten we dat al het water in de vorm van ijs aanwezig zou zijn, omdat deze wolken een temperatuur hebben van slechts 10 graden boven het absolute nulpunt. Maar nu moeten we onze kennis van chemische processen in dit soort wolken herzien en, belangrijker nog, onze kennis van de rol van kosmische deeltjes.'
'Omdat HIFI in staat is zeer specifieke details waar te nemen, hebben we bovendien kunnen vaststellen dat het water in deze wolk naar de kern van de wolk aan het stromen is,' zegt Floris van der Tak van SRON Netherlands Institute for Space Research en het Kapteyn Instituut in Groningen. Dat is een sterke aanwijzing dat de ineenstorting net begonnen is. Er is genoeg materiaal om een ster als onze zon te laten ontstaan uit het invallende gas en stof. Dat betekent dat er waarschijnlijk ook een planetenstelsel gevormd wordt.'
Een gedeelte van het water dat we nu zien in Lynds 1544 zal worden gebruikt bij de vorming van de nieuwe ster. De rest komt in een schijf rond de ster terecht, als reservoir voor de vorming van planeten. 'Dankzij Herschel en HIFI kunnen we nu het “waterspoor” volgen, van een moleculaire wolk in het interstellaire medium, via het stervormingsproces, tot een planeet als onze aarde waar water essentieel is voor leven,' zegt Ewine van Dishoeck van de Universiteit Leiden.
Herschel is een missie van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA met bijdragen van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA. De telescoop werd gelanceerd in 2009 en heeft drie instrumenten aan boord, waaronder de ver-infrarood spectrograaf HIFI, die onder andere is ontworpen om water te vinden in een grote verscheidenheid van objecten. Het instrument is in staat tot een nauwkeurige chemische identificatie van atomen en moleculen en is daarmee bij uitstek geschikt om de chemie rond jonge en oude sterren te bestuderen. HIFI is in Nederland gebouwd door een internationaal consortium onder leiding van SRON Netherlands Institute for Space Research.
De waarnemingen van de gaswolk L1544 zijn uitgevoerd binnen het onderzoeksprogramma Water in Star-forming regions with Herschel (WISH), waarvan Ewine van Dishoeck coördinator is.
Bron: SRON
Groot waterreservoir ontdekt in de wieg van een ster
