La receta del agua: añadir luz de las estrellas

El observatorio espacial en la banda del infrarrojo de la ESA, Herschel, ha descubierto que la luz ultravioleta de las estrellas es el

La estrella gigante IRC+10216. Crédito: ESA/PACS/SPIRE/MESS Consortia

ingrediente clave para la formación del agua en el espacio. Es la única explicación para el origen de las grandes nubes de vapor de agua que rodean a las estrellas durante la última etapa de sus vidas.

Toda receta tiene un ingrediente secreto. Cuando los astrónomos descubrieron una inesperada nube de vapor de agua entorno a la vieja estrella IRC+10216 en el año 2001, empezaron a preguntarse inmediatamente cuál sería su origen. Las estrellas como la IRC+10216 se conocen como estrellas de carbono y se creía que no generaban prácticamente agua. Al principio, se sospechaba que era el propio calor de la estrella que evaporaba el agua contenida en los cometas o incluso en los planetas enanos.

Ahora, los instrumentos PACS y SPIRE de Herschel han revelado que el ingrediente secreto era la luz ultravioleta, ya que el vapor de agua está demasiado caliente como para proceder de la evaporación de objetos celestes helados.

“Este es un buen ejemplo de cómo unos buenos instrumentos pueden cambiar completamente nuestra percepción del fenómeno”, comenta Leen Decin, de la Katholieke Universiteit Leuven, Bélgica, autora principal de la publicación que presenta estos resultados. La magnifica sensibilidad de los instrumentos de Herschel ha desvelado que la temperatura del agua entorno a la IRC+10216 varía entre los -200°C hasta los 800°C, lo que indica que se está formando en una zona muy cercana a la estrella, en la que los cometas no podrían existir de forma estable.

La IRC+10216 es una gigante roja, cientos de veces más grande que nuestro Sol, aunque su masa es sólo unas pocas veces mayor. Si la situásemos en el centro de nuestro Sistema Solar, se extendería hasta la órbita de Marte.

Observatorio Espacial Hersche. Crédito: ESA (Imagen por AOES Medialab); fondo: Hubble Space Telescope, NASA/ ESA/ STScI

Esta estrella se encuentra a 500 años luz de nuestro planeta y, aunque resulta prácticamente imposible observarla en las longitudes de onda del visible, incluso con la ayuda de los mayores telescopios, es la estrella más brillante del firmamento en las longitudes de onda del infrarrojo. Esto es debido a que se encuentra rodeada de una gran nube de polvo que absorbe prácticamente toda su emisión visible y la reemite como luz infrarroja. Es precisamente en esta nube donde se ha encontrado el vapor de agua pero ¿Cómo ha llegado el agua hasta ahí?

La clave a este enigma fue descubierta por Herschel. Observaciones anteriores ya habían revelado la estructura de la nube de polvo entorno a la IRC+10216. El descubrimiento de agua por parte de Herschel mostró a los astrónomos que la luz ultravioleta de las estrellas cercanas puede penetrar en la nube y romper moléculas como el monóxido de carbono o el monóxido de silicio, liberando átomos de oxígeno. Estos átomos se pueden unir a moléculas de hidrógeno, dando lugar al agua.

“Este es el único mecanismo capaz de explicar el gran rango de temperaturas medidas en el vapor de agua”, explica Decin. Cuanto más cerca de la estrella se forme el agua, más caliente estará.

Decin y sus colegas planean extender las observaciones a otras estrellas de carbono. “Tenemos grandes esperanzas en que Herschel encuentre situaciones similares entorno a otras estrellas”, concluye.

En la Tierra, los compuestos de carbono y el agua son los ingredientes fundamentales de la vida. Ahora, gracias a Herschel, sabemos que los dos se podrían generar en el entorno de estrellas como la IRC+10216, y que el ingrediente secreto para la formación de agua es la luz ultravioleta de las estrellas que la rodean.

Artículo publicado en el portal de la ESA.