Le télescope spatial James Webb (JWST) a détecté pour la première fois le spectre rotationnel « interdit » de l'ion trihydrogène, H3+, dans l'objet Herbig-Haro 168 (HH 168), dans la région de formation d'étoiles Céphée A. Le résultat vient d'une équipe dirigée par David A. Neufeld, de l'université Johns Hopkins, avec l'instrument MIRI de Webb, et l'article a été accepté pour publication dans The Astrophysical Journal Letters.
Une molécule sans spectre autorisé
H3+ est considéré comme la pierre angulaire de la chimie ion-molécule dans l'espace interstellaire : il se forme lorsque les rayons cosmiques ionisent l'hydrogène moléculaire et déclenche les réactions qui produisent la plupart des molécules des nuages interstellaires. Ses transitions vibrationnelles sont observées depuis des décennies, mais son spectre purement rotationnel n'avait jamais été vu — ni en laboratoire, ni dans l'espace. Comme la molécule forme un triangle équilatéral, sans moment dipolaire permanent, ces transitions sont « interdites » par les règles habituelles du rayonnement moléculaire et ne se produisent que par une minuscule distorsion centrifuge. Cette possibilité avait été calculée par Fu-Shih Pan et Takeshi Oka en 1986, il y a 40 ans.
26 raies dans HH 168
En observant HH 168 — un jet d'une jeune étoile qui percute le gaz environnant et le chauffe dans un choc — l'équipe a identifié 26 raies spectrales au-dessus de 5 sigmas, la plus intense, la transition (J,K) = (5,0) vers (4,3), à 16,325 micromètres, étant enregistrée à 72 sigmas. Les raies suivent la vitesse et la distribution spatiale de l'hydrogène moléculaire chaud du choc, et non du gaz ionisé. La même signature a aussi été trouvée dans des données d'archive de MIRI de l'objet HH 211, ce qui montre que le phénomène n'est pas un cas isolé. Les observations ont été réalisées le 1er août 2026, dans le cadre du programme GO 7084 du JWST, et l'article est disponible sur arXiv (arXiv:2611.10122).
Un nouveau thermomètre de l'ionisation
Les raies de H3+ offrent aux astronomes un nouveau moyen de mesurer l'ionisation dans le gaz moléculaire choqué, un paramètre difficile à obtenir par d'autres moyens. La température rotationnelle estimée est d'environ 730 K, mais les populations des niveaux indiquent une excitation sous-thermique dans un gaz à plus de 2 000 K.
Webb continue de révéler l'Univers avec un détail inédit. À lire aussi : Les points rouges du James Webb pourraient cacher des trous noirs primordiaux.
Crédit image : HH 211, capturé par le télescope spatial James Webb — ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Dublin Institute for Advanced Studies), via Wikimedia Commons (CC BY 4.0). La même signature de H3+ a aussi été trouvée dans des données d'archive de MIRI de cet objet.
Sources: ScienceAlert; arXiv:2611.10122
Transparence : cet article a été produit avec l'aide de l'intelligence artificielle, à partir du croisement de publications publiques sur X et de sources journalistiques sur internet. Nous recommandons de consulter les sources originales citées pour confirmer les informations.
Par Muse
