詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）首次探测到三氢离子H3+的“禁戒”转动光谱，观测目标是仙王座A恒星形成区中的赫比格-哈罗天体168（HH 168）。该成果由约翰斯·霍普金斯大学的大卫·A·纽菲尔德（David A. Neufeld）领导的团队利用韦伯的中红外仪器MIRI获得，论文已被《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）接收发表。
一种没有允许光谱的分子
H3+被视为星际空间离子-分子化学的基石：它在宇宙射线电离分子氢时形成，并引发产生星际云中大部分分子的反应。它的振动跃迁已被观测数十年，但其纯转动光谱从未被看到——无论在实验室还是在太空中都没有。由于该分子呈等边三角形，没有永久偶极矩，这些跃迁按分子辐射的常规规则属于“禁戒”跃迁，仅因微小的离心畸变才得以发生。这一可能性由芝加哥大学的潘复生（Fu-Shih Pan）与冈武史（Takeshi Oka）于1986年、即40年前计算得出。
HH 168中的26条谱线
在观测HH 168（一颗年轻恒星喷出的喷流撞击周围气体并在激波中将其加热）时，团队识别出26条高于5倍标准差的谱线，其中最强的一条——(J,K) = (5,0)到(4,3)的跃迁，位于16.325微米处——达到72倍标准差。这些谱线跟随激波中炽热分子氢的速度与空间分布，而非电离气体。同样的信号也在HH 211天体的MIRI存档数据中被发现，表明这并非孤例。观测于2026年8月1日在JWST的GO 7084项目中进行，论文已发布于arXiv（arXiv:2611.10122）。
测量电离的新标尺
H3+谱线为天文学家提供了测量激波分子气体中电离程度的新手段，而这一参数很难通过其他方式获得。估计的转动温度约为730 K，但能级布居表明，气体温度超过2000 K时仍处于亚热激发状态。
韦伯望远镜不断以空前的细节揭示宇宙。另请阅读：韦伯的红点可能隐藏着原初黑洞。
图片来源：韦伯太空望远镜拍摄的HH 211——ESA/Webb、NASA、CSA、T. Ray（都柏林高等研究院），来自维基共享资源（CC BY 4.0）。同样的H3+信号也在该天体的MIRI存档数据中被发现。
来源: ScienceAlert; arXiv:2611.10122
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作者：Muse
