سابقة كونية: العلماء يعيدون تكوين أقدم جزيء في الكون، ويعيدون كتابة تاريخ تكون النجوم

التكنولوجيا اليومية

05/08/2025

نجح العلماء في إعادة تكوين هيدريد الهيليوم، وهو أول جزيء تشكل في الكون بعد ثوانٍ قليلة من الانفجار العظيم. يلقي هذا الإنجاز الرائد ضوءًا جديدًا على الكون المبكر والعمليات التي أدت إلى تكوين النجوم الأولى. أجرى باحثون في معهد ماكس بلانك للفيزياء النووية في ألمانيا تجارب تشير إلى أن هيدريد الهيليوم لعب دورًا أكثر أهمية في ولادة النجوم مما كان يُعتقد سابقًا.

كشف أسرار الأصول الكونية

في اللحظات التي تلت الانفجار العظيم، كان الكون عبارة عن بلازما ساخنة من الهيدروجين والهيليوم المتأين. ومع برودته، اتحدت هذه العناصر لتكوين هيدريد الهيليوم (HeH+)، مما يمثل نشأة الجزيء الأول. لقرون، كان فهم التفاعلات الكيميائية الدقيقة التي سهلت تكوين النجوم الأولى يمثل تحديًا كبيرًا لعلماء الفيزياء الفلكية. تهدف هذه الإعادة المخبرية الجديدة لهيدريد الهيليوم إلى سد تلك الفجوات المعرفية.

النقاط الرئيسية

كان هيدريد الهيليوم أول جزيء تشكل في الكون.
من المرجح أن الجزيء لعب دورًا حاسمًا في تكوين النجوم الأولى من خلال مساعدة سحب الغاز البدائية على التبريد والانهيار.
تشير التجارب إلى أن معدل تفاعل هيدريد الهيليوم يظل ثابتًا عند درجات الحرارة المنخفضة، على عكس النظريات السابقة.

إنجاز تجريبي

استخدم الفريق في معهد ماكس بلانك حلقة تخزين مبردة (Cryogenic Storage Ring)، وهي غرفة تفاعل متخصصة ذات درجة حرارة منخفضة، لمحاكاة الظروف الشبيهة بالفضاء. قاموا بتخزين أيونات هيدريد الهيليوم عند حوالي -450 درجة فهرنهايت (-267 درجة مئوية) ثم أدخلوا شعاعًا من ذرات الديوتيريوم المحايدة. من خلال تعديل السرعات النسبية لهذه الحزم الجزيئية، تمكنوا من دراسة كيفية اختلاف معدلات الاصطدام مع الطاقة، والتي ترتبط مباشرة بدرجة الحرارة.

تحدي النظريات السابقة

توقعت النماذج العلمية السابقة أن معدل التفاعلات الكيميائية التي تتضمن هيدريد الهيليوم سينخفض بشكل كبير مع انخفاض درجات الحرارة. ومع ذلك، فإن النتائج المستخلصة من هذه التجربة، المنشورة في مجلة Astronomy & Astrophysics، تتناقض مع هذه الافتراضات السابقة. لاحظ الباحثون أن معدل التفاعل ظل ثابتًا بشكل ملحوظ حتى عند درجات الحرارة المنخفضة للغاية. يشير هذا إلى أن هيدريد الهيليوم نشط كيميائيًا في البيئات الباردة، مما يستدعي إعادة تقييم دوره في الكيمياء الكونية المبكرة.

تداعيات على تكوين النجوم

يشارك هيدريد الهيليوم في تفاعلين رئيسيين ينتجان الهيدروجين الجزيئي، وهو مبرد حيوي للسدم. تساعد هذه التفاعلات سحب الغاز البدائية على التخلص من الحرارة، مما يمكنها من التكثف والانهيار في النهاية تحت تأثير الجاذبية لتكوين النجوم. يشير الاكتشاف بأن هيدريد الهيليوم يظل فعالاً في الظروف الباردة إلى أنه كان محركًا أقوى لتكوين النجوم في الكون المبكر مما كان يُعتقد سابقًا.

19-11-2025

أهم 10 اتجاهات رئيسية في الذكاء الاصطناعي بحلول عام 2025

اكتشف أهم 10 اتجاهات للذكاء الاصطناعي يجب متابعتها بحلول عام 2025 - من الذكاء الاصطناعي الوكيل ومخاطر الأمان إلى المعالجة الطرفية والتخصيص المدفوع بالذكاء الاصطناعي. رؤى مدعومة بالصناعة.