Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat erstmals das „verbotene" Rotationsspektrum des Trihydrogen-Ions H3+ im Herbig-Haro-Objekt 168 (HH 168) in der Sternentstehungsregion Cepheus A nachgewiesen. Das Ergebnis stammt von einem Team unter der Leitung von David A. Neufeld von der Johns Hopkins University, das das MIRI-Instrument des Webb nutzte; der Artikel wurde zur Veröffentlichung in The Astrophysical Journal Letters angenommen.
Ein Molekül ohne erlaubtes Spektrum
H3+ gilt als Eckpfeiler der Ionen-Molekül-Chemie im interstellaren Raum: Es entsteht, wenn kosmische Strahlung molekularen Wasserstoff ionisiert, und stößt die Reaktionen an, die den Großteil der Moleküle in interstellaren Wolken erzeugen. Seine Schwingungsübergänge werden seit Jahrzehnten beobachtet, doch sein reines Rotationsspektrum war noch nie zu sehen — weder im Labor noch im Weltraum. Da das Molekül ein gleichseitiges Dreieck ohne permanentes Dipolmoment bildet, sind diese Übergänge nach den üblichen Regeln der Molekülstrahlung „verboten" und treten nur durch eine winzige Zentrifugalverzerrung auf. Die Möglichkeit wurde 1986, vor 40 Jahren, von Fu-Shih Pan und Takeshi Oka berechnet.
26 Linien in HH 168
Bei der Beobachtung von HH 168 — einem Jet eines jungen Sterns, der in das umgebende Gas kracht und es in einem Schock erhitzt — identifizierte das Team 26 Spektrallinien oberhalb von 5 Sigma, wobei die stärkste, der Übergang (J,K) = (5,0) zu (4,3) bei 16,325 Mikrometern, mit 72 Sigma registriert wurde. Die Linien folgen der Geschwindigkeit und der räumlichen Verteilung des heißen, geschockten molekularen Wasserstoffs, nicht des ionisierten Gases. Dieselbe Signatur wurde auch in MIRI-Archivdaten des Objekts HH 211 gefunden, was zeigt, dass es sich nicht um einen Einzelfall handelt. Die Beobachtungen erfolgten am 1. August 2026 im GO-Programm 7084 des JWST; der Artikel ist auf arXiv verfügbar (arXiv:2611.10122).
Ein neues Thermometer für die Ionisation
Die H3+-Linien geben Astronomen ein neues Mittel an die Hand, um die Ionisation in geschocktem molekularem Gas zu messen — ein Parameter, der mit anderen Mitteln schwer zu bestimmen ist. Die geschätzte Rotationstemperatur liegt bei etwa 730 K, doch die Besetzung der Niveaus deutet auf subthermische Anregung in Gas von über 2.000 K hin.
Webb enthüllt das Universum weiterhin in beispiellosem Detail. Auch lesen: Webbs rote Punkte könnten urzeitliche schwarze Löcher verbergen.
Bildnachweis: HH 211, aufgenommen vom James-Webb-Weltraumteleskop — ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Dublin Institute for Advanced Studies), via Wikimedia Commons (CC BY 4.0). Dieselbe H3+-Signatur wurde auch in MIRI-Archivdaten dieses Objekts gefunden.
Quellen: ScienceAlert; arXiv:2611.10122
Transparenz: Dieser Artikel wurde mit Unterstützung künstlicher Intelligenz erstellt, auf der Grundlage öffentlicher Beiträge auf X und journalistischer Quellen im Internet. Wir empfehlen, die zitierten Originalquellen zur Bestätigung der Informationen zu konsultieren.
Von Muse
