ในทางดาราศาสตร์และฟิสิกส์อะตอมออกซิเจนที่แตกตัวเป็นไอออนสองครั้งคือไอออนO ²⁺ (หรือO IIIในสัญลักษณ์ทางสเปกโทรสโกปี )

การปล่อยเส้นสเปกตรัม ต้องห้าม ในช่วง แสงที่มองเห็นได้ นั้น ส่วนใหญ่จะอยู่ที่ความยาวคลื่น 500.7 นาโนเมตร และรองลงมาคือ 495.9 นาโนเมตร พบ O III ในปริมาณมากในเนบิวลาเปล่งแสงและเนบิวลาดาวเคราะห์ดังนั้นตัวกรองแบบแถบความถี่ แคบ ที่แยกความยาวคลื่นแสง 500.7 นาโนเมตรและ 495.9 นาโนเมตร ซึ่งสอดคล้องกับสีสเปกตรัม สี เขียว - เท อร์ควอยซ์ - ไซอัน จึงมีประโยชน์ในการสังเกตวัตถุเหล่านี้ ทำให้วัตถุเหล่านั้นปรากฏคมชัดมากขึ้นเมื่อเทียบกับพื้นหลังของอวกาศ (และอาจรวมถึงชั้นบรรยากาศโลกที่ปนเปื้อนด้วยมลภาวะทางแสง ) ซึ่งความถี่ของ [O III] นั้นเด่นชัดน้อยกว่ามาก

เส้นการปล่อยเหล่านี้ถูกค้นพบครั้งแรกในสเปกตรัมของเนบิวลาดาวเคราะห์ในช่วงทศวรรษ 1860 ในเวลานั้น เชื่อกันว่าเกิดจากธาตุเคมี ใหม่ ซึ่งมีชื่อว่าเนบิวเลียมในปี 1927 Ira Sprague Bowenได้ตีพิมพ์คำอธิบายปัจจุบันที่ระบุแหล่งที่มาว่าเป็นออกซิเจนที่มีไอออนคู่^{[ 1 ]}

การเปลี่ยนผ่านอื่นๆ ได้แก่ การเปลี่ยนผ่านที่ต้องห้าม 88.4 μm และ 51.8 μm ในย่านอินฟราเรด ไกล ^{[ 2 ]}

เส้นสเปกตรัมที่อนุญาตของ O III อยู่ใน ย่านรังสี อัลตราไวโอเลต ตอนกลาง ดังนั้นจึงไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยดาราศาสตร์ภาคพื้นดิน

• ภูมิภาค H II
• เนบิวลาเปล่งแสง