Webbův teleskop poprvé zachytil „zakázané“ světlo H3+

Astronomové využívající vesmírný dalekohled Jamese Webba poprvé zaznamenali čisté rotační spektrum trihydrogenového kationtu, H3+. Podle článku týmu bylo toto slabé „zakázané“ světlo předpovězeno již před čtyřmi desetiletími, ale nikdy nebylo pozorováno v laboratoři ani ve vesmíru. Signál pocházel z HH 168, objektu Herbig-Haro v oblasti tvorby hvězd Cepheus A West, vzdálené asi 700 parseků. Studie byla přijata k publikaci v The Astrophysical Journal Letters.arxiv.org+1

H3+ je často nazýván „molekulou, která vytvořila vesmír“, protože tvoří základ téměř veškeré mezihvězdné chemie v plynné fázi, včetně reakcí vedoucích ke komplexním organickým molekulám, uvedl ScienceAlert. Autoři napsali, že pozorování jejích rotačních čar dává astronomům nový způsob, jak měřit ionizaci v rázem namáhaném molekulárním plynu.tech.yahoo.com+1

Potvrzená předpověď z roku 1986

Tři vodíková jádra molekuly tvoří rovnostranný trojúhelník. Tento tvar způsobuje, že molekula nemá permanentní dipólový moment, takže by za normálních okolností při rotaci neměla vyzařovat světlo. V roce 1986 Fu-Shih Pan a Takeshi Oka z Chicagské univerzity vypočítali, že odstředivá deformace vytvoří nepatrný dipól a umožní extrémně slabé „zakázané“ přechody, poznamenal ScienceAlert.tech.yahoo.com

Tým vedl David Neufeld z Johns Hopkins University spolu s Joelem Greenem a Paule Sonnentrucker ze Space Telescope Science Institute a Danem Watsonem z Rochesterské univerzity. Podle článku použili Webbův spektrometr MIRI k pozorování dvou polí v HH 168 dne 1. srpna 2026 v rámci programu 7084. Našli 26 čar nad 5 sigma a nejsilnější z nich, na vlnové délce 16,325 mikrometru, dosáhla 72 sigma, uvádí ScienceAlert a SSBCrack News.news.ssbcrack.com+2

Jasnější, než modely očekávaly

Emise H3+ odpovídala rychlosti a prostorovému rozložení horkého molekulárního vodíku zasaženého rázem, nikoliv ionizovaného plynu. Populace hladin podle vědců naznačují plyn o teplotě zhruba 2 000 kelvinů nebo vyšší. Modely signál vysvětlují jen částečně. Nedisociativní model rázu typu C dobře odpovídal vodíkovým čarám, ale podhodnotil H3+ faktorem 5 až 6. Disociativní model typu J se přiblížil faktorem asi 1,5, ale podle článku se pohyboval mimo validovaný rozsah kódu pro rázy.arxiv.org

Pozorováno také v HH 211

Když tým zkontroloval archivní data z Webba, stejné spektrum se objevilo v rázových vlnách HH 211, což je výtok poháněný protohvězdou s nízkou hmotností. Studie uvádí, že tam byla čára 16,325 mikrometru detekována na 12 sigma na dvou místech, přestože každé pásmo mělo expozici pouze 200 sekund. Autoři očekávají, že čáry budou detekovatelné i v jiných výtocích se silnými emisemi teplého vodíku a slabým infračerveným zářením. Dodali, že před kvantitativním využitím čar budou potřeba lepší údaje o rychlosti srážek pro H3+.arxiv.org

„Pan a Oka měli celou tu dobu pravdu, chyběl jen nástroj dostatečně citlivý na to, aby to potvrdil,“ napsala Michelle Starr ze ScienceAlert.tech.yahoo.com