همشهری آنلاین، فرخنده رفائی: هیدروژن از ساده‌ترین عناصر جهان است، اما ترکیب اتم‌های آن می‌تواند به شکل‌گیری مولکول‌هایی منجر شود که در پیدایش مواد پیچیده و حتی مواد اولیه حیات نقش دارند. یکی از مهم‌ترین این ترکیبات، یون تری‌هیدروژن (H₃⁺) است؛ مولکولی که دانشمندان آن را یکی از پایه‌های اصلی شیمی در فضای میان‌ستاره‌ای می‌دانند.
به گزارش ساینس‌آلرت، گروهی از اخترشناسان به سرپرستی دیوید نویفلد از دانشگاه جانز هاپکینز، با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب موفق شدند تابشی را از این مولکول شناسایی کنند که تاکنون در فضا و حتی در آزمایشگاه مشاهده نشده بود. این تابش در جریان بررسی یک جرم هربیگ-هارو با نام HH ۱۶۸ شناسایی شد؛ پدیده‌ای که بر اثر برخورد جریان‌های پرسرعت مواد خارج‌شده از ستاره‌های تازه‌متولدشده با ابرهای گازی اطراف شکل می‌گیرد.
یون تری‌هیدروژن از سه هسته هیدروژن تشکیل شده است که دو الکترون میان آن‌ها مشترک است. این ساختار مثلثی‌شکل باعث می‌شود بار الکتریکی مولکول به‌صورت متقارن توزیع شود. در نتیجه، این مولکول برخلاف بسیاری از مولکول‌های دیگر، هنگام چرخش تابش معمولی از خود منتشر نمی‌کند.
با این حال، دو اخترفیزیکدان در سال ۱۹۸۶ پیش‌بینی کردند که چرخش سریع این مولکول می‌تواند بر اثر نیروی گریز از مرکز، تغییر شکل بسیار کوچکی در ساختار آن ایجاد کند. این تغییر جزئی، نوعی گشتاور دوقطبی الکتریکی ضعیف به وجود می‌آورد که امکان انتشار تابش را فراهم می‌کند. این نوع تابش به دلیل شدت بسیار پایین، در فیزیک مولکولی «ممنوع» نامیده می‌شود؛ اصطلاحی که به معنای نقض قوانین طبیعت نیست، بلکه به دشواری وقوع این فرایند براساس قواعد معمول اشاره دارد.
بیشتر بخوانید:
- هوش مصنوعی راه تازه‌ای برای دیدن سیاره‌های پنهان پیدا کرد
- برای نخستین بار یک سازه در فضا به‌صورت روباتیک ساخته شد
- تلسکوپ فضایی ناسا پس از ۲۲ سال سقوط کرد
پژوهشگران در داده‌های جیمز وب ۲۶ خط طیفی متفاوت را شناسایی کردند که با تابش پیش‌بینی‌شده این مولکول مطابقت داشتند. شدت آماری سیگنال اصلی به ۷۲ سیگما رسید که نشان‌دهنده اطمینان بسیار بالای دانشمندان از صحت شناسایی آن است.
این تابش در کنار تابش هیدروژن مولکولی معمولی مشاهده شد و ارتباط آن با گازهای داغ ناشی از امواج ضربه‌ای ستاره جوان را نشان داد. با این حال، مدل‌های فعلی هنوز نمی‌توانند شدت بالای این تابش را به‌طور کامل توضیح دهند.
تیم پژوهشی همچنین با بررسی داده‌های آرشیوی جیمز وب، همین نشانه را در جرم هربیگ-هارو دیگری به نام HH ۲۱۱ پیدا کرد. این یافته می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا واکنش‌های شیمیایی در فضا و چگونگی شکل‌گیری مولکول‌های پیچیده‌تر را بهتر بشناسند.
نظر شما