Телескоп Джеймса Уэбба с прибором MIRI зарегистрировал запрещённые вращательные линии иона H₃⁺ в HH 168
Астрономы под руководством Дэвида Нойфельда из Университета Джонса Хопкинса нашли 26 линий иона H₃⁺, предсказанных в 1986 году. Результат касается межзвёздной химии и рождения звёзд.
Группа астрономов под руководством Дэвида Нойфельда из Университета Джонса Хопкинса проанализировала данные прибора MIRI космического телескопа Джеймса Уэбба, регистрирующего инфракрасное излучение. Они обнаружили вращательное излучение иона H₃⁺ в объекте Хербига-Аро HH 168, сообщает chip.pl. chip.pl
chip.plchip.plОткрыть источник ↗ Явление было предсказано в 1986 году, но современным телескопам потребовалось много лет, чтобы стать достаточно совершенными для его подтверждения.
Ион H₃⁺ и запрещённые переходы
Ион H₃⁺ состоит из трёх ядер водорода и всего двух электронов. Несмотря на простое строение, он играет фундаментальную роль в химии космоса. Он участвует в реакциях в межзвёздных облаках, которые приводят, в частности, ко всё более сложным органическим молекулам.
Три ядра образуют равносторонний треугольник. Из-за этой симметрии у молекулы нет постоянного дипольного момента, поэтому при обычных вращательных переходах она не должна излучать.
В 1986 году физики Фу-Ших Пан и Такэси Ока предсказали исключение. При быстром вращении центробежные силы слегка деформируют молекулу, и возникает очень слабый дипольный момент, допускающий излучение. Такие переходы называют запрещёнными: они не нарушают законов физики, но не разрешены стандартными правилами излучения молекул. Их интенсивность так мала, что в течение четырёх десятилетий подтвердить их экспериментально не удавалось. chip.pl
chip.plchip.plОткрыть источник ↗
Наблюдения HH 168 и HH 211
Объекты Хербига-Аро возникают при рождении молодых звёзд. Сильные магнитные поля выбрасывают часть окружающего вещества узкими струями, скорость которых может достигать сотен километров в секунду. Когда струи ударяют в окружающие газовые облака, ударные волны разогревают вещество до тысяч градусов.
В излучении этого разогретого газа исследователи выделили 26 спектральных линий, соответствующих предсказанным вращательным переходам H₃⁺. Самый сильный сигнал достиг статистической значимости 72 сигма.
Похожий сигнал нашёлся и в архивных данных по другому объекту, Хербига-Аро 211, что указывает: явление не ограничено одним местом во Вселенной. chip.pl
chip.plchip.plОткрыть источник ↗
Помимо подтверждения предсказания, авторы отмечают, что излучение H₃⁺ может стать новым инструментом для изучения температуры, ионизации и физических условий в областях, где молодые звёзды взаимодействуют с окружающим веществом.
