تلسكوب ويب يرصد إشارة H3+ «المحظورة» التي توقعها العلماء قبل 40 عامًا

نجح فريق بقيادة ديفيد نويفيلد من جامعة جونز هوبكنز في العثور عليه في غاز يبعد آلاف السنين الضوئية.

لماذا تُوصف إشارة H3+ بأنها «محظورة»؟

تشكّل أنوية الهيدروجين الثلاث مثلثًا متساوي الأضلاع، وتتوزع بينها إلكترونات اثنان فقط. لا يملك الجزيء عزم ثنائي قطب دائمًا، فلا يُفترض أن يشع أثناء الدوران. لكن فو-شي بان وتاكيشي أوكا من جامعة شيكاغو حسبا عام 1986 أن قوى الطرد المركزي تشوّه المثلث قليلًا، فينشأ عزم ثنائي قطب صغير جدًا وتصبح انتقالات خافتة ممكنة. وُصفت بالمحظورة لأنها تخالف قواعد الإشعاع الجزيئي المعتادة، لا قوانين الفيزياء.

أين عُثر على الإشارة؟

في جسم هربيغ-هارو HH 168. تقذف النجوم الفتية نفاثات مادة بسرعة مئات الكيلومترات في الثانية، فتصطدم بالسحابة المحيطة وتولّد موجات صدمية تسخّن الغاز إلى آلاف الدرجات. والأشعة تحت الحمراء التي يرصدها ويب تخترق الغبار أفضل من الضوء المرئي. ظهرت في الطيف 26 خطًا خافتًا جدًا تطابقت أطوال موجاتها مع حسابات بان وأوكا، وبلغت دلالة أقواها 72 سيغما. ووُجد الإشعاع نفسه في بيانات أرشيفية للجسم HH 211.

وكان الجزيء ألمع مما تتوقعه النماذج. فأحد النماذج يفسر إشعاع الهيدروجين الجزيئي العادي جيدًا، لكنه يقلل شدة إشارة H3+ بخمسة إلى ستة أضعاف. وآخر أقرب إلى المشاهدات، لكنه يعتمد على ظروف خارج النطاق الذي تأكدت صلاحيته. سبب هذا السطوع لم يُعرف بعد.

قد يصبح H3+ نفسه أداة لدراسة الموجات الصدمية الهائلة التي تولّدها النجوم حديثة الولادة.