مولكول سازنده جهان شناسايي شد

محققان دانشگاه آريزونا در پژوهشي كه نظريه مكانيك كوانتومي و قابليت‌هاي تحقيقاتي را به سختي به چالش كشيده، موفق به شناسايي روشي براي مشاهده مولكولي شده‌اند كه احتمالا جهان يا حداقل بخشهاي داغ و آتشين آن از اين جرم ساخته شده است.

به گزارش ايسنا، اين مولكول يون هيدروژن سه اتمي يا H3+ كه در فضاي گسترده و سرد ميان ستاره‌اي حضور داشته، ممكن است كليد اسرار شكل‌گيري اولين ستاره‌ها را پس از انفجار بزرگ در اختيار داشته باشد.

اين محققان ماه‌هاي زيادي را براي انجام محاسباتي به منظور كشف شيوه‌ شناسايي H3+ و رونمايي از نقش اساسي آن در ستاره شناسي و طيف‌سنجي صرف كرده و نتايج خود را در مجله Physical Review Letters منتشر كرده‌اند.

به گفته محققان، بيشتر جهان از انواع مختلف هيدروژن ساخته شده كه شكل H3+ در فضاي ميان‌ستاره‌اي بسيار شايع‌تر است كه يكي از مهمترين مولكولهاي موجود محسوب مي‌شود.

ابن مولكول همچنين پيشرو بسياري از انواع واكنشهاي شيميايي از جمله آنهايي است كه منجر به تركيباتي همچون آب يا كربن كه براي ايجاد حيات مهم هستند، مي‌شوند.

ستاره‌ها در مراحل شكل‌گيري ممكن است بقدري داغ شده كه پيش از ايجاد، منفجر شوند مگر اينكه با استفاده از شيوه خاصي بتوانند انرژي مازاد را آزاد كنند. اينكار از طريق مولكولهايي صورت گرفته كه به آرامي ستاره در حال شكل‌گيري را با تابش نور سرد مي‌كنند و به اعتقاد ستاره‌شناسان تنها مولكولي كه در آن زمان به انجام اين كار مي‌پرداخته، H3+ بوده است.

H3+ يك مولكول باردار الكتريكي موسوم به يون است كه از سه اتم هيدروژن و تنها دو الكترون تشكيل شده است. فقدان يك الكترون منفي باعث شده اين مولكول از يك بار مثبت برخوردار باشد.

محققان يك كد رايانه‌اي را در ابررايانه‌هاي مركز محاسبات با كارايي بالاي دانشگاه آريزونا وارد كرده و به توصيف شيوه‌هايي كه H3+ طبق قوانين مکانیک کوانتومی ارتعاش پيدا كرده، پرداختند.

بر اساس سطح تقريبهاي ايجاد شده در كد رايانه، محققان مي‌توانند نرم‌افزاري ايجاد كنند كه قادر به توصيف دقيق حركت مولكولهاي كوچك يا تقريبي مولكولهاي بزرگ خواهد بود.

نتايج بدست آمده توسط اين دانشمندان با كارهاي محققاني از لهستان، فرانسه، لندن و روسيه و همچنين موسسه مكس‌پلانك آلمان همراه شد كه مولكول H3+ را در آزمايشگاه ايجاد و تائيد كردند كه خطوط طيفي آن با پيش‌بيني‌ها مطابقت دارند.

اين همكاري به محققان اجازه داده تا براي اولين بار به تعيين خطوط طيفي H3+ براي انواع خاص حركات ارتعاشي در زمان آزادسازي فوتونها توسط يون با طول امواج نزديك به مرئي بپردازند. اين طول موجها به رنگ پرتوهاي سبك H3+ از فضاي ميان ستاره‌اي به سمت زمين كمك مي‌كنند.

شناخت سطوح ارتعاشي و خطوط طيفي H3+ به ستاره شناسان و اخترشيميدانان اجازه خواهد داد تا به غربالگري سيل خطوط طيفي پرداخته و تركيبات عنصري اجسام در فضا را شناسايي كنند.

همچنين اين كار به دانشمندان در پيش‌بيني قابليتهاي سردكننده H3+ و ساخت يك سناريوي محتمل براي چگونگي شكل‌گيري اولين ستارگان پس از انفجار بزرگ كمك خواهد كرد.