Pesquisadores usaram experimentos de laboratório para recuperar etapas químicas que levaram à formação de hidrocarbonetos complexos no espaço. Uma análise recente do Laboratório Lawrence Berkeley tentou explicar a presença de pireno (um composto químico conhecido como hidrocarboneto aromático policíclico) em alguns meteoritos.
Os cientistas acreditam que algumas das primeiras estruturas de carbono sofreram evolução no espaço. Começando com gases simples, estruturas unidimensionais e bidimensionais podem ser criadas. O pireno leva ao grafeno bidimensional, seguido pela grafite e pela evolução da química mais complexa.
A estrutura molecular do pireno é representada por 16 átomos de carbono e 10 átomos de hidrogênio. Descobriu-se que os mesmos processos térmicos que levam à criação do pireno também são realizados em processos de combustão em motores de automóveis, como resultado de que aparecem partículas de fuligem.
O último estudo é baseado em trabalhos anteriores, onde analisaram hidrocarbonetos com anéis moleculares menores, observados no espaço. Quando eles foram notados pela primeira vez, não ficou claro como eles apareceram. Essa questão forçou astrônomos e químicos a unir forças para entender como os precursores químicos da vida no espaço foram formados. O pireno pertence à família dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), que representam cerca de 20% de todo o carbono galáctico. PAHs são moléculas orgânicas consistindo de uma sequência de anéis moleculares fundidos.
Cientistas examinaram reações químicas associadas à combinação de um radical hidrocarboneto complexo 4-fenantreno, cuja estrutura molecular inclui uma sequência de 3 anéis e contém 14 átomos de carbono e 9 átomos de hidrogênio com acetileno.
A mistura gasosa foi introduzida no micro-reator, que aqueceu a amostra a altas temperaturas, a fim de simular condições estelares. O dispositivo gera raios de luz de IR para raios-X. A mistura saiu através de um pequeno bocal a velocidades supersônicas, o que tornou possível parar a química ativa na célula aquecida. A equipe então focou um feixe de luz UV a vácuo do síncrotron para a mistura gasosa aquecida.
O detector das partículas carregadas mediu os diferentes tempos de chegada das partículas formadas após a ionização. Eles continham as assinaturas de controle das moléculas originais. Medições experimentais e cálculos teóricos nos permitiram ver os passos químicos intermediários e confirmar a criação do pireno. Em estudos futuros, eles planejam estudar métodos para a formação de moléculas anulares maiores com a mesma técnica.
