Webb-teleskooppi havaitsi ensimmäistä kertaa ’kiellettyä’ H3+-valoa

Tähtitieteilijät ovat James Webb -avaruusteleskooppia käyttäen tallentaneet ensimmäistä kertaa trivetymolekyylin eli H3+-kationin puhtaan rotaatiospektrin. Tätä himmeää "kiellettyä" valoa oli ennustettu neljän vuosikymmenen ajan, mutta sitä ei ollut koskaan aiemmin nähty laboratoriossa tai avaruudessa, tiimin tutkimusartikkelin mukaan. Signaali tuli HH 168 -kohteesta, joka on Herbig-Haro-objekti Cepheus A Westin tähtienmuodostusalueella, noin 700 parsekin päässä. Tutkimus on hyväksytty julkaistavaksi The Astrophysical Journal Letters -lehdessä.arxiv.org+1

H3+-molekyyliä kutsutaan usein "molekyyliksi, joka loi maailmankaikkeuden", koska se on lähes kaiken kaasufaasissa tapahtuvan tähtienvälisen kemian perusta, mukaan lukien reaktiot, jotka johtavat monimutkaisiin orgaanisiin molekyyleihin, ScienceAlert raportoi. Sen rotaatioviivojen näkeminen antaa tähtitieteilijöille uuden tavan mitata ionisaatiota shokkiaallon alaisessa molekyylikaasussa, kirjoittajat totesivat.tech.yahoo.com+1

Vuoden 1986 ennuste vahvistettu

Molekyylin kolme vety-ydintä muodostavat tasasivuisen kolmion. Tämän muodon vuoksi sillä ei ole pysyvää dipolimomenttia, joten se ei normaalisti säteilyttäisi valoa pyöriessään. Vuonna 1986 Fu-Shih Pan ja Takeshi Oka Chicagon yliopistosta laskivat, että keskipakoisvoiman aiheuttama vääristymä tuottaisi pienen dipolin ja mahdollistaisi erittäin heikot "kielletyt" siirtymät, ScienceAlert huomautti.tech.yahoo.com

Tiimiä johti David Neufeld Johns Hopkinsin yliopistosta, ja mukana olivat Joel Green ja Paule Sonnentrucker Space Telescope Science Institutesta sekä Dan Watson Rochesterin yliopistosta. He käyttivät Webin MIRI-spektrometriä havaitakseen kahta kenttää HH 168 -kohteessa 1. elokuuta 2026 ohjelman 7084 puitteissa, artikkeli kertoo. He löysivät 26 viivaa yli 5 sigman tasolla, ja voimakkain niistä, 16,325 mikrometrin kohdalla, saavutti 72 sigmaa, ScienceAlertin ja SSBCrack Newsin mukaan.news.ssbcrack.com+2

Kirkkaampi kuin mallit odottivat

H3+-emissio vastasi kuuman, shokkiaallon alaisen molekyylivedyn nopeutta ja spatiaalista jakautumista, ei ionisoitua kaasua. Sen tasopopulaatiot viittaavat noin 2 000 kelvinin tai sitä kuumempaan kaasuun, tutkijat raportoivat. Mallit selittävät signaalin vain osittain. Ei-dissosiatiivinen C-tyypin shokkimalli sopi hyvin vetylinjoihin, mutta aliarvioi H3+:n määrän 5–6-kertaisesti. Dissosiatiivinen J-tyypin malli pääsi noin 1,5-kertaiseen tarkkuuteen, mutta se jäi shokkikoodin validoidun alueen ulkopuolelle, artikkelin mukaan.arxiv.org

Havaittu myös HH 211 -kohteessa

Kun tiimi tarkisti Webin arkistotietoja, sama spektri löytyi HH 211 -kohteen keulashokeista, jotka ovat matalamassaisen prototähden aiheuttamia virtauksia. Siellä 16,325 mikrometrin viiva havaittiin 12 sigman tasolla kahdessa eri paikassa, vaikka kumpaakin kaistaa valotettiin vain 200 sekuntia, tutkimus kertoo. Kirjoittajat odottavat viivojen olevan havaittavissa muissakin virtauksissa, joissa on voimakas lämpimän vedyn emissio ja heikko infrapunasäteily. He lisäsivät, että H3+:n törmäysnopeustietoja on parannettava, ennen kuin viivoja voidaan käyttää kvantitatiivisesti.arxiv.org

"Pan ja Oka ovat olleet oikeassa koko tämän ajan – puuttuva tekijä oli vain tarpeeksi herkkä työkalu sen vahvistamiseen", ScienceAlertin Michelle Starr kirjoitti.tech.yahoo.com