Na bijna 4 jaar in de ruimte is de ruimtemissie van ESA's Herschel-telescoop gisteren beëindigd. Het vloeibare helium van de ruimtetelescoop is, later dan verwacht, nu echt op. Dit betekent dat de Nederlandse moleculenjager HIFI - een van de drie instrumenten aan boord van Herschel - geen spectra meer verzamelt. Maar de wetenschappelijke nalatenschap is nu al indrukwekkend. Dankzij HIFI weten wetenschappers nu veel beter hoe de kosmische cyclus van gas, die bijvoorbeeld leidt tot de geboorte van sterren en planeten, in elkaar steekt. Hetzelfde geldt voor de rol die (water) moleculen spelen.
Onze melkweg is verre van leeg. De ruimte tussen de sterren die we zien - individueel of in de gloed van de melkweg - zit vol met gas- en stofwolken. In deze overblijfselen van voorgaande generaties sterren en planeten vormen zich nieuwe sterren en planeten: sterren als onze zon en planeten als die in ons zonnestelsel. Door alle informatie die verpakt zit in de door HIFI gemeten spectrale lijnen, hebben we een veel beter zicht op de details van de kosmische cyclus van gas en stof die de sterfabrieken voedt.
HIFI heeft een rijkdom aan unieke informatie ontfutselt aan totaal verschillende objecten in het heelal: van kometen en stervende sterren tot kernen van sterrenstelsels. De Nederlandse 'moleculenjager' kon dat doen omdat het instrument beschikt over een onverslaanbare combinatie van eigenschappen: een breed en continue bereik, hoge spectrale resolutie en grote nauwkeurigheid in de ijking. Deze combinatie van eigenschappen zal zich de eerste 40 jaar waarschijnlijk niet meer aandienen.
Frank Helmich (SRON), wetenschappelijk projectleider van HIFI: "Water was een van de belangrijkste doelwitten van HIFI, niet alleen vanwege het rijke spectrum van watermoleculen en de overvloedige verspreiding van watermoleculen in het heelal, maar vooral ook omdat het molecuul zo'n belangrijke rol speelt in de vorming van sterren. Omdat de grote hoeveelheid waterdamp in onze eigen atmosfeer de waarnemingen van water in het heelal met telescopen op de grond belemmert, vormen de door HIFI verzamelde data de komende decennia een ware schatkamer."
HIFI trof water aan in de ring van vluchtige gassen die wordt uitgestoten door de Saturnus-maan Enceladus, in het gas dat van kometen af stroomt, in planeetatmosferen en andere sterrenstelsels en rond sterren die zich al verder hebben ontwikkeld. De onderzoekers gebruikten ook waterlijnen voor het traceren van een nieuw type schokgolven in de uitstoot van gassen die kenmerkend is voor de geboorte van een ster. Hetzelfde geldt voor het bestuderen van materiaal dat naar de ster stroomt in de eerste stadia van stervorming en het doorgronden van het koude waterreservoir in de buitenste regionen van protoplanetaire schijven, waar water uit ijs wordt vrijgemaakt door zwakke ultraviolette straling (veroorzaakt door kosmische deeltjes). Samen zorgen deze gegevens ervoor dat we het spoor van water beter kunnen volgen, in de cyclus die van ineenstortende wolken leidt tot planeetstelsels.
Helmich: "Dankzij HIFI hebben wetenschappers de natuurkundige eigenschappen van het gas in ons zonnestelsel en onze melkweg weten te ontrafelen. De complexiteit van het heelal blijft echter verbazen. Er komen ongetwijfeld veel follow-up studies gebaseerd op de data in het Herschel Science Archive. Het HIFI-Instrument Control Center maakt de komende drie jaar de door HIFI verzamelde gegevens klaar voor gebruik door sterrenkundigen in binnen- en buiteland".