O Telescópio Espacial James Webb (JWST) detectou pela primeira vez o espectro rotacional "proibido" do íon trihidrogênio, o H3+, no objeto Herbig-Haro 168 (HH 168), na região de formação estelar Cepheus A. Uma equipe liderada por David A. Neufeld, da Universidade Johns Hopkins, obteve o resultado com o instrumento MIRI do Webb, e o artigo foi aceito para publicação no The Astrophysical Journal Letters.
Uma molécula sem espectro permitido
O H3+ é considerado a pedra angular da química entre íons e moléculas no espaço interestelar: ele se forma quando raios cósmicos ionizam o hidrogênio molecular e dá início às reações que produzem grande parte das moléculas das nuvens interestelares. Suas transições vibracionais já eram observadas há décadas, mas o espectro puramente rotacional nunca tinha sido visto — nem no laboratório, nem no espaço. Como a molécula forma um triângulo equilátero, sem momento dipolar permanente, essas transições são "proibidas" pelas regras usuais da radiação molecular e só acontecem por uma distorção centrífuga minúscula. A possibilidade foi calculada por Fu-Shih Pan e Takeshi Oka em 1986, há 40 anos.
26 linhas em HH 168
Na observação de HH 168 — um jato de uma estrela jovem que colide com o gás ao redor e o aquece em um choque — a equipe identificou 26 linhas espectrais acima de 5 sigmas, com a mais intensa, a transição (J,K) = (5,0) para (4,3), em 16,325 micrômetros, registrada a 72 sigmas. As linhas acompanham a velocidade e a distribuição espacial do hidrogênio molecular quente do choque, e não do gás ionizado. A mesma assinatura também foi encontrada em dados de arquivo do MIRI do objeto HH 211, o que mostra que o fenômeno não é um caso isolado. As observações foram feitas em 1º de agosto de 2026, no programa GO 7084 do JWST, e o artigo está disponível no arXiv (arXiv:2611.10122).
Um novo termômetro da ionização
As linhas do H3+ oferecem aos astrônomos uma nova maneira de medir a ionização no gás molecular chocado, um parâmetro difícil de obter por outros meios. A temperatura rotacional estimada é de cerca de 730 K, mas as populações dos níveis indicam excitação sub-térmica em gás a mais de 2.000 K.
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Crédito da imagem: HH 211, registrado pelo Telescópio Espacial James Webb — ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Dublin Institute for Advanced Studies), via Wikimedia Commons (CC BY 4.0). A mesma assinatura do H3+ também foi encontrada em dados de arquivo do MIRI deste objeto.
Fontes: ScienceAlert; arXiv:2611.10122
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Por Muse
