El fin de la misión Herschel

Imagen ESA

Por Hugo Jara Goldenberg

En una entrada anterior de este Blog de enero de 2010, titulada Herschel, Kepler y Planck por fin viajaron al Espacio, se informaba del lanzamiento durante el año 2009 de tres importantes telescopios espaciales, encargados de estudiar el Universo desde fuera de la atmósfera.

Ya transcurridos cuatro años desde ese acontecimiento, llega la noticia, inesperada para muchos, del término de la misión Herschel de la Agencia Espacial Europea (ESA). Aunque pueda parecer una vida útil muy corta, debemos recordar que a diferencia de los telescopios terrestres que tienen una larga existencia, los telescopios dispuestos en el Espacio poseen una duración limitada a pocos años de funcionamiento. 

Esto ocurre porque los telescopios espaciales, al estar fuera del alcance de eventuales misiones de mantención, ven reducida su vida útil a la de la nave que los transporta, la cual está determinada por el combustible disponible y por el inevitable deterioro que sufren sus componentes en las  rigurosas condiciones del espacio exterior. La única excepción a esta regla la constituye el Telescopio espacial Hubble, el que por orbitar a una altitud cercana a los 600 km,  estuvo al alcance de los Transbordadores Espaciales, los que le realizaron varias visitas de mantención, permitiendo extender su vida útil hasta mediados de esta década, con lo que completará más de 25 años de operación.

En el caso del Telescopio Espacial Herschel, estuvo en servicio entre  mayo de 2009 y abril de 2013, es decir un poco más de la expectativa inicial que era de 3 años. El objetivo de la misión Herschel fue estudiar el Universo en las longitudes de onda correspondientes al infrarrojo lejano y submilimétricas, una radiación muy tenue que procede de objetos fríos del Universo, tales como nubes moleculares, o el gas y polvo que envuelve  a galaxias y estrellas.

El estudio de estas longitudes de onda nunca se había hecho desde el Espacio, y si se considera que gran parte de la radiación electromagnética que se desplaza por el Espacio lo hace en infrarrojo, se entiende la importancia de este telescopio espacial. Por otra parte, la capacidad de captar las ondas submilimétricas (longitud de onda más larga que el infrarrojo lejano) le permitirá estudiar las zonas frías y polvorientas, que son regiones en donde yacen los escombros de estrellas ya muertas, y desde las cuales se forman nuevas generaciones de estrellas, y junto a ellas se crean también, con toda seguridad, planetas.

Frío extremo

Sin embargo, el captar estas tenues radiaciones no fue una tarea sencilla y para poder lograrlo de la mejor forma posible, se tuvieron que cumplir dos condiciones. 

La primera es que la nave se ubicara lo más alejada posible de cualquier fuente de calor, lo cual se logró posicionándola en una órbita alrededor del Sol, alejada 1.5 millones de kilómetros de la Tierra, en un lugar conocido como Punto de Lagrange L2. Y para mejorar el aislamiento térmico, la nave estaba envuelta en un escudo protector que le hacía sombra de la radiación del astro Rey. 

La segunda condición es que los instrumentos que captaban las señales estuvieran a la menor temperatura posible, ya que  de esta manera se evitaba la interferencia que el calor de los propios instrumentos pudiera haber  provocado en las emisiones infrarrojas de los objetos observados, muchos de los cuales son tan fríos que poseen temperaturas cercanas al Cero Absoluto (-273,15°C). Esta interferencia se evitaba enfriando los instrumentos con helio líquido, el cual permanece en esa condición a una temperatura de -271,5°C, la que es suficiente para asegurar una óptima recepción de las señales. Sin embargo, debido a su lenta e inevitable evaporización, la disponibilidad de helio líquido, indispensable para el enfriamiento de los instrumentos,  quedó en cero, al agotarse los 2300 litros que cargaba la nave. 

Los logros de Herschel

El objetivo de la misión consideraba las siguientes áreas prioritarias de estudio:

•         La formación de estrellas y galaxias antiguas.
•         Descubrimiento de nuevos sistemas planetarios.
•         Las propiedades químicas del medio interestelar.
•         La composición de la nebulosa original de la cual se formó el Sistema solar.
•         Las condiciones que dan en los alrededores de las estrellas moribundas.

Al término de la misión los objetivos se cumplieron plenamente, y en cada una de las áreas se hicieron descubrimientos relevantes, pero lo más importante son los voluminosos archivos con miles de horas de observaciones, que ahora deberán ser analizados y que significaran años de trabajo para los especialistas. 

Con estos estudios se intentará responder a muchos enigmas asociados a la infancia de nuestro Universo, tales como si las primeras estrellas se formaron primero y después se organizaron en galaxias. O si ambas, estrellas y galaxias, se formaron simultáneamente. También se podrá comprender el proceso mediante el cual se forman las estrellas en el interior de las gigantescas nubes de gas y polvo que flotan en el Espacio. 

El Telescopio Espacial Herschel observó filamentos dentro de algunas frías nubes interestelares que corresponden a la formación de protoestrellas, las que posteriormente se transformaran en estrellas y con toda seguridad se crearan también planetas que orbitaran en torno a ellas, tal como lo hace la Tierra alrededor del Sol. 

Estos estudios son importantes, ya que el Sistema Solar, es decir nuestro Sol, nuestro planeta y nosotros mismos nos formamos de una manera similar, por lo que el poder observar en detalle este proceso de nacimiento estelar, nos permitirá comprender mejor nuestro origen cósmico, y por ende el poder dar respuesta a la inquietante pregunta que nos acompañado desde la noche de los tiempos ¿Cuál es nuestro origen?


 Imágenes

A continuación se  muestran tres imágenes de la Nebulosa Cabeza de Caballo, ubicada en la Constelación de Orión, muy cerca de las conocidas "Tres Marías". Se trata de una nube gigantesca de gas y polvo, dentro de la cual se forman nuevas estrellas.

 Esta fotografía fue tomada en el rango visible, es decir tal como lo vemos los seres humanos.

Esta segunda fotografía fue tomada en el rango infrarrojo cercano por el Telescopio Espacial Hubble. En este rango, invisible al ojo humano, se observan mayores detalles de la composición de la nube. (*)

Esta última fotografía fue captada por el Telescopio Espacial Herschel, en el rango infrarrojo lejano. Aquí se observan detalles nunca vistos del interior de la nube. En ella se visualizan complejas redes de filamentos de gas y polvo las que, por efecto de la gravedad, se fragmentarán en núcleos compactos desde los cuales se formarán nuevas estrellas. (*)

(*): Dado que las longitudes de onda correspondientes al infrarrojo cercano y lejano no son visibles al ojo humano, las imagenes son generadas con falso color.