شماره ۲ نشریه اکسیر تیر ۹۹
✏️ سهیل سجده
ميليون‌ها ميليون سال پيش همه عناصر بدن شما در قلب يک ستاره دوردست خلق شدند. سپس دراثر انفجاري بزرگ اين عناصر در اعماق فضا پراکنده شده و به مرور زمان، پس از گذشت ساليان دراز در اثر برخورد، کنار هم قرارگرفتند. در اثر تراکم عناصر، ستاره‌ها و سيارات به‌وجود آمدند. از همگراييو واگرايي اين عناصر، همه‌چيز براي حضور و فرمانروايي ما مهيا شد! «مادر جهان هستي بي نظير هستيم.»
ابر و باد و مه خورشید و فلک در کارند تاتو نانی به کفآری و به غفلت نخوری
همه از بهر تو سرگشته و فرمانبردار شرط انصاف نباشد که تو فرمان نبری
براي اينکه بهتر با محيط پيرامون خودمان آشنا بشويم، بايد از يک‌سري ابزارخاص کمک بگيريم. به کمک فيزيک، انرژي، ماده و برهمکنش‌هاي بين اين دورا درک مي‌کنيم. از طريق کيهان‌شناسي ، به مطالعه جهان هستيمي‌پردازيم. در همين حوالي، اخترشناسي هم داريم تا اجسام آسماني وکيهاني را بررسي کنيم. حالا اگر شيمي را به عنوان يک چاشني اصلي درکنار فيزيک به حساب آوريم، مي‌شود گفت که اکسيري از اخترفيزيک واخترشيمي را جهت شناخت و درک جهان هستي ساخته‌ايم. اخترفيزيک واخترشيمي، دو ترکيب اصلي اکسير جهان‌شناسي علمي هستند: اولي بهمطالعه ماهيت فيزيکي ستارگان و اجرام آسماني، و دومي به مطالعه فراوانيو واکنش عناصر شيميايي و مولکول‌هاي موجود در جهان مي‌پردازد. در طيدوره تورم ((Inflation period ، بعد از انفجار بزرگ (Big Bang)، جهان از تراکم ذرات زير اتمي تشکيل شد. صدها هزار سال پس از انفجار بزرگ،جهان به اندازه کافي براي ترکيب شدن هيدروژن و هليوم (هيدريد هليوم) سرد شد. تخريب هيدريد هليم موجب ايجاد مولکول هيدروژن شد که در نهايتبه کهکشان‌ها نفوذ کرد و به تشکيل ستاره‌هاي اوليه منجر شد. وجود اينترکيب موجب درک تکامل شيميايي جهان اوليه است. يون هيدريد هليم دراطراف ستاره‌اي مانند خورشيد تشکيل شده که به يک کوتوله سفيد تبديلمي‌شود. در اين فرايند لايه‌هاي بيروني ستاره در يک انفجار زيبا به شکلسحابي سياره‌اي درمي‌آيد.
«شيمي جهان با يون هيدريد هليوم آغاز شد...»
رصد خانه SOFIA يون هيدريد هليوم را در سحابي سياره‌نماي NGC7027 رصد کرد. البته منظور از سحابي سياره‌نما، سحابي‌هاي کيهاني هستند کهبعد از مرگ ستارگان به‌وجود مي‌آيند و معمولا از گاز و پلاسما تشکيلشده‌اند. حتما مي‌دانيد که هيدريد هليوم يا هلونيوم، کاتيوني با يک بار مثبتاست (HeH+). باورتان مي‌شود که بعد از BigBang همه چيز از يک هليومپروتونه شروع شده باشد؟ چرا هليوم؟ مگر هليوم گاز نجيب نيست؟چطور شدهاست که به ترکيب‌شدن با هيدروژن ميل داشته است؟ چطور شدع است کهاين دنياي زيبا از يک ترکيب بسيار سمي به وجود آمده است؟ کمي فکرکنيد... هميشه همه‌چيز اتفاقي نيست، هر معلولي حتما به يک علت نيازخواهد داشت.
کاربرد علم شيمي در کيهان‌شناسي خيلي بيشتر از اين حرف‌هاست! طيف‌بيني با استفاده از تلسکوپ‌ها براي اندازه‌گيري جذب و تابش نور ازمولکول‌ها و اتم‌ها يکي ديگر از کاربردهاي اخترشيمي است. حتما از خودتانمي‌پرسيد چگونه يک شيميدان با طيف‌بيني سر از دنياي پر راز و رمز کيهاندرمي‌آورد؟
اخترشيميدان‌ها با مقايسه مشاهدات نجومي توسط ابزار آزمايشگاهي،مي‌توانند به فراواني عناصر، ترکيبات شيميايي، دماي ستاره‌ها و توده‌هايبين ستاره‌اي پي ببرند. چرا که يون‌ها، اتم‌ها و مولکول‌ها طيف مخصوص بهخود را دارند. جذب و تابش طول موج‌هاي خاصي از پرتوهاي نوري با چشمانسان قابل مشاهده نيست. انواع مختلفي از تابش‌ها - نظير تابش‌هايراديويي، مادون قرمز، مرئي، فرابنفش و غيره - تنها مي‌توانند انواع خاصياز ذرات را بر اساس ويژگي شيميايي مولکول‌ها شناسايي کنند. شايد جالبباشد که فرمالدهيد بين ستاره‌اي اولين مولکول آلي کشف‌شده در فضاي بينستارهاي بود. شناسايي بيش از صد ترکيب شيميايي بين ستاره‌اي اعم ازراديکال‌ها، يون‌ها و همين‌طور ترکيبات آلي مثل الکل‌ها، آلدهيدها و کتون‌ها رامديون اخترشناسي راديويي هستيم. اگر بخواهم با يک مثال قضيه را برايتانملموس کنم، بهتر است مونوکسيد کربن را به عنوان يکي از مولکول‌هايفراوان بينستارهاي معرفي کنم؛ که به دليل گشتاور دوقطبي قوي خود،به‌راحتي تحت تأثير امواج راديويي شناسايي‌شده است. سوالي که اينجامطرح مي‌شود، اين است که با استفاده از روش‌هاي طيف‌سنجي تابشي،مي‌توان مولکول‌هاي پيچيده‌تر، مثل اسيدهاي آمينه را مورد مطالعه و بررسيقرار داد؟ يکي از مشاهدات راديويي که اين روزها بحث‌برانگيز و جنجاليشده است، ادعاي وجود گليسين به عنوان ساده‌ترين اسيد آمينه در فضايبين‌ستاره‌اي است. ( در صورت علاقه، در اين زمينه تحقيق کنيد و نتيجه رابراي نشريه ارسال کنيد. بهترين و صحيح ترين پاسخ در شماره بعدي با اسمخودتان چاپ خواهد شد.)
