نجم ساخن ينشئ مصنعاً للكبريت

النجم العملاق الساخن الذي يزيد وزنه عن الشمس عشرات المرات، يشع بسطوع هائل تجعل أشعته فوق البنفسجية قادرة على تحطيم أي جزيء تقريباً. هذه النجوم لا تعيش طويلاً وتنفجر في نهاية المطاف على هيئة مستعر أعظم، وهي الظاهرة التي درسها بتفصيل فريتز زفيكي. كان يُعتقد أنه لا يمكن لجزيئات معقدة أن توجد في محيط مثل هذه النجوم العملاقة، باستثناء أكثرها مقاومة مثل CO (أول أكسيد الكربون). لكن عندما وجه الفلكيون تلسكوبات ألما الراديوية نحو النجم النادر HD 87643، كانت الصورة مختلفة. أدوات التحليل الطيفي، وهي طريقة طورها في القرن التاسع عشر يوهان بالمر لقراءة ضوء النجوم، رصدت العديد من جزيئات الكبريت: SO, SO₂ وغيرها.

لكن المفاجأة الأكبر كانت في سلوك نظائر الكبريت - ذرات ذات كتل مختلفة قليلاً. في الظروف العادية في الكون، تزيد وفرة النظير الخفيف ³²S عن النظير الثقيل ³³S بمقدار 127 مرة. أما هنا فكانت النسبة 15 فقط. يفسر العلماء ذلك بأن أشعة النجم فوق البنفسجية تحطم الجزيئات المحتوية على النظير الأخف بشكل انتقائي، مثلما تحرق النار القوية الأطعمة الرقيقة أسرع في المقلاة. هكذا تنشأ كيمياء ضوئية غير متوازنة، تشبه تلك التي حدثت يوماً في الغلاف الجوي للأرض الفتية وتركت أثراً في المعادن القديمة. وكما أثبتت مارغريت بربيدج، فإن النجوم الضخمة، أثناء حرقها الهيدروجين والهيليوم في أنويتها، تنتج عناصر ثقيلة منها الكبريت، وتنثرها في المجرة.

يُظهر هذا الاكتشاف أن الكيمياء حول النجوم الضخمة أغنى بكثير مما كان يُظن. فقد تعمل المناطق المحيطة بها كمفاعلات طبيعية حيث تولد جزيئات مهمة للتطور ما قبل البيولوجي. وستساعد الأرصاد المستقبلية في توضيح كيفية تراكم المواد المعقدة في التاريخ المبكر للكون.