در یک دستاورد علمی بزرگ، محققان برای نخستین بار توانستند نخستین مولکول‌های جهان را در شرایط آزمایشگاهی بازتولید کنند. این موفقیت، درک ما از چگونگی شکل‌گیری ستارگان اولیه را به چالش کشیده و اطلاعات تازه‌ای درباره ترکیب هلیوم در جهان پس از بیگ بنگ ارائه می‌دهد. این پژوهش، قدمی مهم در شناخت ریشه‌های کیهان و نحوه آغاز حیات ستاره‌ها است.
نقش یون هلیوم هیدرید در پیدایش ستارگان
پس از انفجار بزرگ، جهان به سرعت سرد شد و اولین عناصر، یعنی هیدروژن و هلیوم، شکل گرفتند. دانشمندان معتقدند که یون هلیوم هیدرید (HeH+)، نخستین مولکولی بود که از ترکیب این دو عنصر به وجود آمد. این مولکول نقشی حیاتی در فرآیند همجوشی هسته‌ای ایفا می‌کند، فرآیندی که ستاره‌ها را قادر می‌سازد تا انرژی خود را تولید کنند.
- چرا HeH+ مهم است؟ برای شروع همجوشی، اتم‌ها و مولکول‌ها باید با هم برخورد کنند و گرما آزاد کنند. این فرآیند در دماهای پایین به خوبی انجام نمی‌شود، اما یون‌های هلیوم هیدرید می‌توانند این کار را حتی در دمای کمتر از ۱۰ هزار درجه سانتی‌گراد نیز به طور مؤثر انجام دهند. به همین دلیل، وجود این مولکول‌ها برای شکل‌گیری ستاره‌ها در جهان اولیه حیاتی بوده است.
یافته‌های جدید پژوهشگران
محققان با تقلید از شرایط اولیه جهان، یون‌های هلیوم هیدرید را در دمای منفی ۲۶۷ درجه سانتی‌گراد نگهداری کردند و سپس آن‌ها را با هیدروژن سنگین ترکیب کردند. آن‌ها انتظار داشتند که نرخ واکنش در دماهای پایین کاهش یابد، اما نتیجه غیرمنتظره بود.
- کشف شگفت‌انگیز: بر خلاف فرضیه‌های پیشین، نرخ بازسازی بین این ذرات در دماهای پایین کاهش نیافت. هولگر کرکل، یکی از نویسندگان این پژوهش، می‌گوید: «نظریه‌های پیشین کاهش چشمگیری را در احتمال وقوع واکنش در دماهای پایین پیش‌بینی کرده بودند، اما ما نتوانستیم این موضوع را نه در آزمایش‌ها و نه در محاسبات نظری جدید تأیید کنیم.»
چالش کشیدن تئوری‌های قدیمی
این کشف جدید، درک فعلی فیزیکدانان از نحوه شکل‌گیری ستارگان در جهان اولیه را به چالش می‌کشد. به گفته کرکل، واکنش‌های میان این یون‌ها و سایر اتم‌ها برای شیمی جهان اولیه بسیار مهم‌تر از آن چیزی است که پیش از این تصور می‌شد. این یافته نشان می‌دهد که فرآیندهای شیمیایی در بدو پیدایش جهان پیچیده‌تر و کارآمدتر از آن چیزی بوده‌اند که تاکنون می‌دانستیم. این پژوهش، دروازه‌ای به سوی تحقیقات بیشتر برای رمزگشایی از رازهای کیهان اولیه باز می‌کند.
