تمكن التلسكوب «جيمس ويب» الفضائي من رصد إشارة «محظورة» لم تُسجل قط من قبل في الكون أو حتى داخل المختبرات الأرضية؛ وهي البصمة الطيفية الدورانية لكاتيون ثلاثي الهيدروجين، المعروف على نطاق واسع بكونه الجزيء الأساسي الذي بنى الكون ولعب دور المحرك الخفي لجميع التفاعلات الكيميائية الغازية بين النجوم وتكوين اللبنات الأولى للحياة.
ويعود التنبؤ بهذا الانبعاث المراوغ إلى عام 1986، حين افترض عالما الفيزياء الفلكية فو شيه بان وتاكيشي أوكا من جامعة شيكاغو الأمريكية أن هذا الجزيء الذي يتخذ شكلاً مثلثاً متساوي الأضلاع يوزع شحنته الكهربائية بالتساوي دون عزم ثنائي قطبي دائم قادر على إصدار كم ضئيل للغاية من الضوء أثناء دورانه.
وينتج هذا الضوء عندما تُشوه قوى الطرد المركزي البنية المتناظرة للجزيء بشكل طفيف للغاية، مما يولد عزماً كهربائياً ضئيلاً يسمح بإصدار الإشعاع. ونظراً لضعفها الشديد، صُنفت هذه التحولات ضمن الفئة «المحظورة» وفقاً للقواعد المعتادة التي تحكم الإشعاع الجزيئي، وظلت مستعصية على الرصد لأربعة عقود كاملة عجزت أمامها حتى أحدث التجارب المختبرية.
وجاءت اللحظة الحاسمة عندما قاد ديفيد نيوفيلد من جامعة جونز هوبكينز فريقاً بحثياً لدراسة بيانات رصدها تلسكوب «جيمس ويب» لجسم «هيربيغ-هارو 168» (HH 168)، الواقع داخل حاضنة النجوم العنيفة في منطقة «سيبيوس أ»، وبفضل قدرة التلسكوب الفائقة على الرصد بالأشعة تحت الحمراء واختراق السدم والغبار الكثيف، نجح الباحثون في تحديد 26 خطاً طيفياً متميزاً تطابق بدقة الانبعاثات الدورانية المحظورة لثلاثي الهيدروجين، مدعومة بموثوقية إحصائية عالية، لتتأكد الظاهرة ذاتها لاحقاً عند فحص أرشيف جسم آخر يعج بالصدمات النجمية وهو «HH 211».
ومع تأكيد صحة الرؤية النظرية التي غابت لأربعين عاماً، يفتح هذا الاكتشاف الباب أمام تساؤلات فيزيائية جديدة؛ وأظهرت محاكاة موجات الصدمة الناتجة عن نفاثات النجوم الوليدة أن الإشعاعات المرصودة كانت أكثر سطوعاً بمراتب عما توقعته النماذج الرياضية الحالية، مما يتطلب من العلماء إعادة صياغة فهمهم لتلك البيئات العنيفة.
ولا يقتصر هذا الإنجاز على إثبات صحة تنبؤات سابقة فحسب، بل يمنح علماء الفلك أداة استثنائية جديدة لفك شيفرات الكيمياء الكونية العميقة وفهم كيفية تحول أبسط عناصر الكون إلى تعقيداته المذهلة.
ويعود التنبؤ بهذا الانبعاث المراوغ إلى عام 1986، حين افترض عالما الفيزياء الفلكية فو شيه بان وتاكيشي أوكا من جامعة شيكاغو الأمريكية أن هذا الجزيء الذي يتخذ شكلاً مثلثاً متساوي الأضلاع يوزع شحنته الكهربائية بالتساوي دون عزم ثنائي قطبي دائم قادر على إصدار كم ضئيل للغاية من الضوء أثناء دورانه.
وينتج هذا الضوء عندما تُشوه قوى الطرد المركزي البنية المتناظرة للجزيء بشكل طفيف للغاية، مما يولد عزماً كهربائياً ضئيلاً يسمح بإصدار الإشعاع. ونظراً لضعفها الشديد، صُنفت هذه التحولات ضمن الفئة «المحظورة» وفقاً للقواعد المعتادة التي تحكم الإشعاع الجزيئي، وظلت مستعصية على الرصد لأربعة عقود كاملة عجزت أمامها حتى أحدث التجارب المختبرية.
وجاءت اللحظة الحاسمة عندما قاد ديفيد نيوفيلد من جامعة جونز هوبكينز فريقاً بحثياً لدراسة بيانات رصدها تلسكوب «جيمس ويب» لجسم «هيربيغ-هارو 168» (HH 168)، الواقع داخل حاضنة النجوم العنيفة في منطقة «سيبيوس أ»، وبفضل قدرة التلسكوب الفائقة على الرصد بالأشعة تحت الحمراء واختراق السدم والغبار الكثيف، نجح الباحثون في تحديد 26 خطاً طيفياً متميزاً تطابق بدقة الانبعاثات الدورانية المحظورة لثلاثي الهيدروجين، مدعومة بموثوقية إحصائية عالية، لتتأكد الظاهرة ذاتها لاحقاً عند فحص أرشيف جسم آخر يعج بالصدمات النجمية وهو «HH 211».
ومع تأكيد صحة الرؤية النظرية التي غابت لأربعين عاماً، يفتح هذا الاكتشاف الباب أمام تساؤلات فيزيائية جديدة؛ وأظهرت محاكاة موجات الصدمة الناتجة عن نفاثات النجوم الوليدة أن الإشعاعات المرصودة كانت أكثر سطوعاً بمراتب عما توقعته النماذج الرياضية الحالية، مما يتطلب من العلماء إعادة صياغة فهمهم لتلك البيئات العنيفة.
ولا يقتصر هذا الإنجاز على إثبات صحة تنبؤات سابقة فحسب، بل يمنح علماء الفلك أداة استثنائية جديدة لفك شيفرات الكيمياء الكونية العميقة وفهم كيفية تحول أبسط عناصر الكون إلى تعقيداته المذهلة.
