علماء ينجحون في تصنيع أول جزيء كوني عام 2025

شهد الكون بعد الانفجار العظيم مباشرة تشكل العناصر الأولية، حيث نشأ الهيدروجين والهيليوم كأول اللبنات الأساسية للمادة، ولاحقًا نتج عن تفاعلهما جزيء هيدريد الهيليوم، الذي يُعتبر أول جزيء في الكون. وقد حيرت العمليات الكونية التي أدت إلى نشوء النجوم العلماء لعقود طويلة، خصوصًا ما يتعلق بدور هيدريد الهيليوم في تهيئة الظروف الملائمة لتكوين النجوم الأولى في الكون المبكر.

تُعد معرفة التفاعلات الكيميائية المبكرة في الفضاء أمرًا مهمًا لفهم نشأة النجوم والمجرات، حيث ظل العلماء يدرسون طبيعة التفاعلات بين الجسيمات الأولية منذ زمن بعيد.

نتائج فريدة للتجارب المختبرية

بينت دراسة بحثية حديثة مدى أهمية هيدريد الهيليوم في ولادة النجوم الأولى، وذلك من خلال محاكاة التفاعلات في بيئة تشبه الفضاء الخارجي في مختبرات متقدمة في ألمانيا:

• اعتمد العلماء على حلقة تخزين مبردة تابعة لمعهد ماكس بلانك في هايدلبرغ ضمن بيئة تصل حرارتها إلى نحو -267 درجة مئوية.
• توصلت التجارب إلى أن معدل التفاعل بين هيدريد الهيليوم ونظير الهيدروجين الديوتيريوم يبقى ثابتًا تقريبًا عند انخفاض درجات الحرارة، مخالفًا للتوقعات النظرية السابقة.
• لاحظ الباحثون أن التفاعلات بين هيدريد الهيليوم والهيدروجين المحايد تساهم في تكوين الهيدروجين الجزيئي.
• سمحت التجربة للعلماء بتعديل سرعات الجسيمات من أجل دراسة تأثير درجة الحرارة بدقة على معدل الاصطدامات والتفاعلات.
• أكد الفريق أن تشكيل الهيدروجين الجزيئي عن طريق تفاعل هيدريد الهيليوم أسهم في تعزيز قدرة السحب الغازية على فقدان الحرارة والانهيار مكونة نجوماً جديدة.

دحض النظريات السابقة حول معدل التفاعل

سلط العلماء الضوء خلال الدراسة على خلاف النتائج الحالية مع افتراضات سابقة بشأن السلوك الكيميائي للجزيئات في درجات الحرارة المنخفضة:

• اعتبرت الأبحاث السابقة أن احتمالية حدوث تفاعل هيدريد الهيليوم عند درجات الحرارة المنخفضة منخفضة جدًا.
• صرح الباحث هولجر كريكل أن التجارب النظرية والمخبرية الأحدث لم تؤكد هذا الانخفاض المتوقع.
• تشير النتائج الجديدة إلى أهمية التفاعلات الكيميائية لهيدريد الهيليوم مع الهيدروجين والديوتيريوم في تاريخ الكون المبكر.
• أوصى الباحثون بإعادة تقييم النماذج الحالية المتعلقة بكيمياء الهيليوم وتكوّن النجوم.

أوضحت الدراسة أن المخرجات البحثية توفر فهماً أعمق لدور هيدريد الهيليوم في طبيعة تكوين الهيدروجين الجزيئي، وهو ما يمهد لفهم آليات تشكل النجوم الأولى ويساعد في تطوير النماذج الكونية، وقد أكد باحثو غاية السعودية في منتصف الاستنتاج أن هذه الاكتشافات تفتح آفاقاً جديدة لتحليل العمليات الفيزيائية المبكرة التي أثرت في مصير الكون.