Telescopul spațial James Webb a realizat o descoperire remarcabilă, detectând pentru prima dată un semnal luminos considerat multă vreme imposibil de observat. Radiația, emisă de una dintre cele mai importante molecule din Univers, nu fusese identificată niciodată până acum, nici măcar în condiții de laborator. Descoperirea confirmă o predicție formulată de oamenii de știință în urmă cu patru decenii și ar putea contribui la înțelegerea proceselor chimice care au făcut posibilă apariția moleculelor complexe, inclusiv a celor esențiale vieții.
Potrivit ScienceAlert, o echipă de astronomi condusă de David Neufeld, de la Universitatea Johns Hopkins, a identificat semnalul cu ajutorul telescopului James Webb, analizând gazul aflat la mii de ani-lumină de Pământ.
În centrul descoperirii se află cationul trihidrogen, H₃⁺, o moleculă formată din trei nuclee de hidrogen și doi electroni. Deși puțin cunoscută în afara comunității științifice, aceasta joacă un rol fundamental în chimia spațiului interstelar.
Atât de importantă este contribuția sa la formarea altor compuși, încât a primit supranumele de "molecula care a făcut Universul".
Ce este semnalul "interzis" detectat de James Webb
Existența cationului trihidrogen este cunoscută de multă vreme. Molecula a fost identificată în norii interstelari și contribuie inclusiv la producerea aurorelor de pe Jupiter. Totuși, un anumit tip de radiație pe care ar trebui să îl emită în timpul rotației a rămas nedetectat timp de 40 de ani. Explicația ține de structura sa neobișnuită. Cele trei nuclee de hidrogen formează un triunghi echilateral, iar sarcina electrică este distribuită simetric. În aceste condiții, molecula nu poate emite radiație prin tranzițiile rotaționale obișnuite.
În 1986, cercetătorii Fu-Shih Pan și Takeshi Oka, de la Universitatea din Chicago, au demonstrat teoretic că rotația poate produce o deformare extrem de mică a moleculei. Aceasta ar permite emiterea unei radiații foarte slabe.
Fenomenul a fost numit tranziție "interzisă", nu pentru că ar încălca legile fizicii, ci pentru că nu este permis de regulile obișnuite care descriu emisia moleculară. Timp de patru decenii, niciun instrument nu a fost suficient de sensibil pentru a confirma existența semnalului.
Astronomii au identificat 26 de semnale distincte în apropierea unei stele tinere
Descoperirea a fost făcută în timpul analizării observațiilor asupra obiectului cosmic HH 168, o regiune în care o stea aflată în formare produce jeturi puternice de materie. Aceste jeturi se deplasează cu viteze de sute de kilometri pe secundă și se ciocnesc de norii de gaz din jur, generând unde de șoc care încălzesc materia la temperaturi de mii de grade.
Astfel de regiuni, cunoscute sub numele de obiecte Herbig-Haro, sunt deosebit de interesante pentru astronomi, deoarece oferă informații despre primele etape ale vieții stelelor.
Analizând radiația infraroșie provenită din HH 168, cercetătorii au descoperit 26 de linii spectrale distincte care corespundeau exact tranzițiilor rotaționale prezise în 1986.
Cea mai puternică dintre acestea a fost detectată cu o semnificație statistică de 72 sigma, un rezultat care oferă un nivel extrem de ridicat de încredere în identificarea semnalului.
Mai mult, atunci când au analizat observații mai vechi ale telescopului James Webb, astronomii au descoperit aceeași semnătură spectrală și în obiectul HH 211.
Prin urmare, fenomenul nu pare să fie limitat la o singură regiune cosmică.
De ce este atât de importantă descoperirea pentru înțelegerea Universului
Pe lângă confirmarea unei teorii vechi de 40 de ani, observațiile au ridicat o nouă întrebare. De ce este radiația detectată atât de intensă. Modelele utilizate de cercetători pentru a reproduce condițiile din regiunile studiate nu au reușit să explice complet observațiile. Unul dintre modele a subestimat intensitatea radiației emise de H₃⁺ de cinci până la șase ori. Un altul a oferit rezultate mai apropiate de observații, dar a presupus condiții pentru care modelul nu fusese încă validat. Această diferență sugerează că procesele fizice și chimice din regiunile afectate de undele de șoc stelare sunt mai complexe decât se credea.
Cationul trihidrogen are un rol esențial în reacțiile chimice care au loc în norii interstelari, contribuind la formarea unor molecule din ce în ce mai complexe, inclusiv a compușilor organici.
Noua descoperire nu reprezintă identificarea vieții extraterestre, dar le oferă astronomilor un instrument suplimentar pentru a studia procesele chimice care pot duce la formarea ingredientelor necesare apariției vieții.
Un semnal prezis în 1986, dar imposibil de detectat timp de patru decenii, a devenit acum o nouă sursă de informații despre nașterea stelelor și evoluția chimică a cosmosului.
- Te-ar putea interesa si:
- Ce se află în jurul găurii negre supermasive din Calea Lactee. Noi indicii despre cum a obţinut...
- O strălucire slabă din Universul timpuriu poate rezolva misterul energiei întunecate. „Un nou pas...
- Descoperire surprinzătoare despre Mercur. Planeta a pierdut aproape 19 kilometri din diametrul său...
