Herschel osserva le prime stelle e tenta di risolvere i problemi di HIFI

L’osservatorio spaziale europeo Herschel, che opera nelle lunghezze d’onda dal far IR (55-672 micrometri) lanciato nel maggio 2009, sta passando dalla fase di commissioning alla fase operativa. Durante questa fase vengono effettuate alcune osservazioni di prova e alcune osservazioni di opportunità, ossia osservazioni che saranno oggetto di interesse nell’utilizzo operativo del telescopio. Una di esse è stata l’analisi spettroscopica dettagliata della stella VY del Cane maggiore.

Questa è una stella ipergigante rossa, di una massa paragonabile a 30-40 volte quella del Sole, dista 4500 anni luce dal sistema solare ed è nella fase di massima espansione, cui seguirà l’esplosione in una supernova, dopo la conclusione delle reazioni di fusione nucleare che la alimentano. L’analisi di Herschel si è focalizzata sui vari tipi di molecole ed atomi che sfuggono alla stella e vengono lanciati ad altissima velocità nello spazio interstellare. Nello specifico, gli atomi individuati dagli strumenti PACS e da SPIRE sono risultati in grande quantità Carbonio, Ossigeno ed Azoto.

Il lavoro del payload spettrometrico è stata quindi la divisione della luce nelle varie lunghezze d’onda costituenti, che determinano opportunamente i vari atomi e le varie molecole elementari, tra cui monossido di carbonio CO ed acqua H2O, che sono le molecole più comuni prodotte dalle reazioni nucleari nelle stelle. Esse, specialmente l’acqua, sono indicate come molecole diagnostiche di un processo fisico chimico che accade in un gas: essendo poi comuni nell’atmosfera terrestre, si capisce come il lavoro di un telescopio spaziale sia fondamentale per discriminare gli spettri provenienti dallo spazio profondo.

Alle soddisfazioni per le prestazioni nominali di SPIRE e PACS si contrappone l’incertezza riguardo il terzo payload, lo spettrometro ad alta risoluzione HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared), che ha mostrato una failure subito dopo l’osservazione della Cometa Garrad (Le comete saranno un obiettivo primario di HIFI per l’analisi spettroscopica dei loro elementi costituenti in prossimità del Sole). La failure è in fase di analisi, ma il team si aspetta di reinviare il software del payload nel mese di dicembre e di ristabilirne il corretto funzionamento.

Nelle immagini gli spettri di VY del Cane Maggiore ottenuti con SPIRE e PACS (C) Herschel Science Center – ESA.