Un nuovo metodo per misurare il tasso di ionizzazione con JWST

Nell'articolo "Cosmic rays in molecular clouds probed by H2 rovibrational lines - Perspectives for the James Webb Space Telescope" (Astronomy&Astrophysics) guidato da Marco Padovani viene presentato un nuovo metodo per stimare il tasso di ionizzazione attraverso l'osservazione di transizioni rotovibrazionali dell'H2 nel vicino infrarosso. Il tasso di ionizzazione dovuto ai raggi cosmici è il parametro fondamentale nei codici astrochimici per l'interpretazione della composizione chimica delle regioni di formazione stellare così come nelle simulazioni magnetoidrodinamiche per lo studio del processo di collasso di una nube.
Lo studio presenta un metodo innovativo che permette di determinare il tasso di ionizzazione in maniera molto più accurata e senza dover utilizzare alcun network chimico, eliminando così le relative incertezze. Con le tecniche attualmente disponibili è possibile calcolare un unico valore del tasso di ionizzazione per sorgente, mentre con il telescopio spaziale JWST sarà possibile ottenere per la prima volta molte misure con un'unica osservazione. Si potranno verificare così eventuali gradienti del tasso di ionizzazione e avere vincoli anche sui modelli di propagazione di raggi cosmici nelle nubi molecolari.
Nell'articolo viene presentata anche un'applicazione web che può essere utilizzata per l'interpretazione delle osservazioni.

 Schema dei meccanismi di eccitazione che contribuiscono alla popolazione dei livelli rotovibrazionali (v,J)=(1,0) e (1,2). Le quattro frecce rosse indicano le transizioni nel vicino infrarosso che saranno osservabili con JWST. (Padovani et al., 2022)

Link all'articolo: https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2022/02/aa42560-21/aa42560-21.html
Autori INAF-OAA: Marco Padovani (primo autore), Daniele Galli