رصد الفلكيون باستخدام مصفوفة أتاكاما المليمترية/دون المليمترية الكبيرة (ALMA) شكلاً نادراً وثقيلاً للغاية من الميثانول (CD3OD) داخل سحابة برشاوس الجزيئية على بُعد نحو ألف سنة ضوئية من الأرض. وُجد هذا الجزيء، المعروف بالميثانول كامل الديوتيريوم، حول النجم الأولي الفتي “إيراس 4 إيه 2” (IRAS 4A2)، لتكون هذه المرة الأولى التي يُرصد فيها هذا الجزيء بشكل مؤكد في الفضاء.
ما هو الميثانول الثقيل؟
يُعد الميثانول أبسط أنواع الكحول، ويلعب دوراً حيوياً في الكيمياء بين النجمية عبر تفاعلات فوق حبيبات الغبار الجليدية لبناء مركبات عضوية أكبر. أما “الديوتيريوم” فهو نظير ثقيل للهيدروجين يتشكل بكفاءة عالية في البيئات شديدة البرودة التي تسبق ولادة النجوم، مما يجعله بمثابة سجل كيميائي يحفظ تاريخ المادة قبل تسخينها بواسطة النجم الوليد.
قاد الدراسة أرنو بيلوش من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي ضمن مشروع “كومباس” (COMPASS) لدراسة 11 نظاماً نجمياً فتياً يشبه المراحل المبكرة للشمس. وفي النجم “إيراس 4 إيه 2″، استبدلت جميع ذرات الهيدروجين الأربع في جزيء الميثانول بذرات الديوتيريوم، وهو أول رصد لجزيء بين نجمي يتعرض لعمليات استبدال رباعية بالديوتيريوم.
مفاجأة تعجيزية للنماذج الكيميائية
أظهرت النتائج أن وفرة هذا الميثانول ثقيل الديوتيريوم أعلى بنحو 100 مرة مما تتوقعه النماذج الكيميائية الحالية. تشير هذه النتيجة إلى وجود عملية رئيسية لتكوين الميثانول متعدد الديوترة لا تتضمنها الحسابات العلمية الحالية.
كما كشف مسح “كومباس” عن إشارات “مازر الميثانول” (انبعاثات راديوية طبيعية شديدة) في أكثر من نصف النجوم الأولية المدروسة. وكان هذا السلوك يُرصد سابقاً فقط حول النجوم الضخمة، مما يدل على وجود ظروف فيزيائية متطرفة أثناء ولادة نجوم منخفضة الكتلة شبيهة بالشمس.
ما زالت بيانات النجم “إيراس 4 إيه 2” تحتوي على خطوط طيفية مجهولة يُعتقد أنها تعود لأشكال أخرى من الميثانول متعدد الديوتيريوم. ويأمل العلماء أن تساعد هذه الاكتشافات في فهم كيفية انتقال المادة العضوية المعقدة من السحب الجليدية إلى الأقراص الكوكبية الناشئة.
