IT时代网11月14日消息，借助韦伯空间望远镜，研究人员首次捕获了三氢正离子 H₃⁺ 的禁戒纯转动光谱。1986 年的理论计算提出了这类光谱，并指出可以利用它探测星际 H₃⁺，在此后约四十年里，它一直未在实验室或天文观测中被探测到。本次研究在 HH 168 中完成了首次探测，相关研究于 11 月 6 日在预印本平台 arXiv 公开。

禁戒是光谱学术语，指某种能级跃迁受到特定规则限制，不能通过常规最容易发生的方式吸收或发出光。量子力学中的“选择定则”会根据角动量、对称性等条件限定哪些跃迁能够发生，不符合相应条件的跃迁就被称为“禁戒跃迁”。

三氢正离子的平衡结构是一个对称的等边三角形，没有永久电偶极矩，也就是没有通常有利于产生转动辐射的那种电荷分布不对称。因此在理想的刚性结构近似下，它没有普通的电偶极纯转动光谱。

但真实分子并非完全刚硬，旋转造成的离心畸变可以诱导出微小的电偶极矩，让原本受到抑制的转动跃迁产生微弱光谱，而这类微弱信号此前既未在实验室中测得，也未在天体中被观测到。

天文学家借助韦伯空间望远镜的中红外仪器，在两个观测区域中共捕获 26 条显著性超过 5σ 的相关谱线，最强的一条位于 16.325 微米。这些信号的空间分布和运动速度与受到激波冲击的高温氢分子一致，表明它们来自炽热的分子气体，分析显示激发这些信号的气体温度至少约为 2,000 开尔文。团队还在 HH 211 的韦伯存档数据中发现同类光谱，这意味着新方法有望帮助研究人员追踪星际气体受冲击后的电离与化学变化。

注：本文配图由AI生成。本文综合自IT之家等，文中包含AI辅助创作的内容。

编辑：刘宁