Teleskopi Webb zbulon për herë të parë sinjalin ‘e ndaluar’ të molekulës që ndërtoi Universin

Astronomët kanë kapur për herë të parë dritën rrotulluese të jonit trihidrogjen, H3+, të njohur si “molekula që ndërtoi Universin” — një sinjal kaq i zbehtë sa ishte parashikuar në teori, por nuk ishte vërejtur kurrë më parë, as në laborator. Siç njofton ScienceAlert, ekipi i udhëhequr nga David Neufeld i Universitetit Johns Hopkins, duke përdorur instrumentin MIRI të teleskopit hapësinor James Webb, ka zbuluar spektrin e pastër rrotullues “të ndaluar” të këtij joni drejt objektit Herbig-Haro HH 168 në Cepheus A West, ku rrymat e fuqishme nga një yll i porsalindur përplasen me gazin përreth.

H3+ konsiderohet guri themeltar i kimisë jon-molekulë ndëryjore: është molekula nga e cila nisin shumë nga reaksionet që ndërtojnë përbërje më komplekse në hapësirën midis yjeve. Por struktura e tij e ka bërë pothuajse të padukshëm për teleskopët. Joni formon një trekëndësh barabrinjës, prandaj nuk ka moment të përhershëm dipoli dhe nuk ka spektër rrotullues të lejuar. Që në vitin 1986, Fu-Shih Pan dhe Takeshi Oka nga Universiteti i Çikagos llogaritën se shtrembërimi centrifugal gjatë rrotullimit krijon një dipol të vogël, që lejon një emetim jashtëzakonisht të zbehtë “të ndaluar” — një parashikim që mbeti i pakonfirmuar për plot 40 vjet.

Sipas studimit të publikuar në The Astrophysical Journal Letters, ekipi identifikoi 26 vija të dallueshme mbi pragun 5 sigma. Vija më e fortë, kalimi (J,K)=(5,0)->(4,3) në gjatësinë e valës 16.325 mikrometra, u regjistrua me një forcë prej 72 sigma — një sinjal i qartë dhe i padiskutueshëm, i cili më në fund e kthen parashikimin e vitit 1986 në një vëzhgim real.

Vijat e H3+ ndajnë të njëjtën shpejtësi dhe shpërndarje hapësinore me hidrogjenin molekular të nxehtë e të tronditur H2, dhe jo me gazin e jonizuar. Diagrami i rrotullimit jep një temperaturë prej rreth 730 K, e cila shpjegohet më së miri me ngacmim nëntermik në gaz me temperaturë mbi 2000 K — një tablo e pajtueshme me kushtet ekstreme të goditjeve në rajonin ku po lindin yje të rinj.

Zbulimi nuk ndalet te HH 168. I njëjti spektër u gjet edhe në të dhënat arkivore të JWST/MIRI të goditjes së harkut HH 211, objekti i dytë Herbig-Haro ku sinjali u konfirmua. Kjo tregon se emetimi “i ndaluar” i H3+ nuk është një rastësi e izoluar, por një dukuri që mund të kërkohet edhe në rajone të tjera të ngjashme.

Për astronomët, vijat e reja hapin një mjet krejt të ri hetimi: ato ofrojnë një sondë të drejtpërdrejtë të jonizimit në gazin molekular të tronditur, aty ku lindin yjet dhe ku kimisë ndëryjore i vendosen themelet. Pas katër dekadash pritjeje, “molekula që ndërtoi Universin” më në fund ka folur — dhe teleskopi Webb e dëgjoi.