El telescopio Webb detecta por primera vez luz ‘prohibida’ de H3+

Astrónomos que utilizan el telescopio espacial James Webb han registrado por primera vez el espectro rotacional puro del catión trihidrógeno, H3+. Esta tenue luz "prohibida" había sido predicha durante cuatro décadas, pero nunca se había observado en un laboratorio ni en el espacio, según el artículo del equipo. La señal provino de HH 168, un objeto Herbig-Haro en la región de formación estelar Cefeo A Oeste, a unos 700 pársecs de distancia. El estudio ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal Letters.arxiv.org+1

El H3+ es a menudo llamado "la molécula que creó el Universo" porque sustenta casi toda la química interestelar en fase gaseosa, incluidas las reacciones que conducen a moléculas orgánicas complejas, informó ScienceAlert. Observar sus líneas rotacionales brinda a los astrónomos una nueva forma de medir la ionización en gas molecular impactado, escribieron los autores.tech.yahoo.com+1

Una predicción de 1986 confirmada

Los tres núcleos de hidrógeno de la molécula forman un triángulo equilátero. Esa forma hace que no tenga un momento dipolar permanente, por lo que normalmente no emitiría luz al rotar. En 1986, Fu-Shih Pan y Takeshi Oka de la Universidad de Chicago calcularon que la distorsión centrífuga produciría un pequeño dipolo y permitiría transiciones "prohibidas" extremadamente débiles, señaló ScienceAlert.tech.yahoo.com

El equipo fue dirigido por David Neufeld de la Universidad Johns Hopkins, con Joel Green y Paule Sonnentrucker del Space Telescope Science Institute y Dan Watson de la Universidad de Rochester. Utilizaron el espectrómetro MIRI de Webb para observar dos campos en HH 168 el 1 de agosto de 2026, bajo el programa 7084, indica el documento. Encontraron 26 líneas por encima de 5 sigma, y la más fuerte, a 16.325 micrómetros, alcanzó 72 sigma, según ScienceAlert y SSBCrack News.news.ssbcrack.com+2

Más brillante de lo que esperaban los modelos

La emisión de H3+ coincidió con la velocidad y la distribución espacial del hidrógeno molecular caliente impactado, no con el gas ionizado. Sus poblaciones de niveles apuntan a gas a aproximadamente 2.000 kelvin o más caliente, informaron los investigadores. Los modelos solo explican parcialmente la señal. Un modelo de choque tipo C no disociativo se ajustó bien a las líneas de hidrógeno, pero subestimó el H3+ por un factor de 5 a 6. Un modelo tipo J disociativo se acercó a un factor de aproximadamente 1.5, pero quedó fuera del rango validado del código de choque, según el artículo.arxiv.org

También visto en HH 211

Cuando el equipo revisó los datos de archivo de Webb, el mismo espectro apareció en los choques de proa de HH 211, un flujo impulsado por una protoestrella de baja masa. Allí, la línea de 16.325 micrómetros se detectó a 12 sigma en dos ubicaciones, a pesar de que cada banda solo tuvo 200 segundos de exposición, dice el estudio. Los autores esperan que las líneas sean detectables en otros flujos con fuerte emisión de hidrógeno cálido y débil irradiación infrarroja. Agregaron que se necesitarán mejores datos de tasas de colisión para el H3+ antes de que las líneas puedan usarse cuantitativamente.arxiv.org

"Pan y Oka han tenido razón todo este tiempo: lo que faltaba era la herramienta lo suficientemente sensible para confirmarlo", escribió Michelle Starr de ScienceAlert.tech.yahoo.com