Астрономи виявили заборонене випромінювання у космосі: його раніше ніхто не бачив (фото)

Триатомний катіон водню (H3+) є однією з найважливіших молекул у Всесвіті. Він є основою практично всієї міжзоряної хімії, включаючи процеси формування складних органічних молекул, або так званих будівельних блоків життя. Протягом 40 років астрономи не могли виявити в космосі особливий тип випромінювання, яке, згідно з теорією, має виникати під час обертання цієї молекули. Тепер за допомогою космічного телескопа Вебб астрономи нарешті виявили це невловиме випромінювання на відстані в кілька тисяч світлових років від Землі. Результати дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, пише ScienceAlert.

Катіон H3+ складається з трьох ядер водню, які містять лише один протон. Ці ядра з’єднані між собою, але використовують лише два електрони. Ядра утворюють рівносторонній трикутник, через що молекула не має дозволеного обертального спектра. Це означає, що під час обертання молекули її електричний заряд залишається рівномірно розподіленим і не виникає того зсуву, який зазвичай створює електромагнітне випромінювання під час обертання молекул.

У 1986 році астрофізики висунули теорію, згідно з якою катіон H3+ все ж повинен випромінювати дуже слабкий потік випромінювання. Воно називається забороненим не тому, що порушує закони фізики, а тому, що суперечить загальноприйнятим правилам, які описують молекулярне випромінювання.

Тепер, досліджуючи новонароджену зірку, астрономи вперше виявили це випромінювання катіону H3+.

Об’єкти Гербіга — Аро — це яскраві газові туманності, які з’являються поруч із новонародженими зірками. У процесі формування зірка поглинає речовину, що її оточує, але частина цієї речовини викидається назад у космічний простір у вигляді струменів, які рухаються зі швидкістю сотні кілометрів на секунду. Зіштовхуючись із навколишньою молекулярною хмарою, ці струмені створюють колосальні ударні хвилі, які розігрівають газ до тисяч градусів, змушуючи його яскраво світитися.

Вчені дослідили об’єкт Гербіга–Аро під назвою HH 168 і виявили щось незвичайне. Серед інфрачервоного випромінювання, яке випромінює гарячий газ під впливом ударних хвиль, було виявлено яскраве заборонене випромінювання катіону H3+. Характеристики випромінювання збіглися з теорією, сформульованою 40 років тому.

Таким чином астрономи вперше виявили випромінювання цієї молекули, яке раніше ніде у Всесвіті не спостерігалося. Тепер потрібно з'ясувати, чому це випромінювання виявилося настільки інтенсивним, а також інші його особливості, які можуть дати більше інформації про молекулу, яку часто називають молекулою, що створила Всесвіт.

Інші новини науки

• Кожні 8 хвилин на Землю надходить радіосигнал із космосу: його джерело здивувало вчених.
• Вчені виявили несподіване походження молекул, необхідних для життя.