Wyjątkowa możliwość zajrzenia w świat związków aromatycznych
Skład kosmicznego pyłu zależy od miejsca jego występowania. Na podstawie licznych obserwacji prowadzonych za pomocą teleskopów umieszczonych na Ziemi oraz na satelitach ustalono jednak, że głównym składnikiem drobin i skupisk drobin pyłu jest materiał węglowy. Finansowani przez UE naukowcy za cel postawili sobie znaczące zwiększenie precyzji określania ich szczegółowych własności chemicznych i strukturalnych. W ramach projektu "Spectroscopy of cosmic dust analogs: Study of the interaction with polycyclic aromatic hydrocarbons" (PAHCNP) naukowcy prowadzili symulacje procesów chemicznych zachodzących w środowiskach astrofizycznych. Badania dotyczyły w szczególności odtworzenia absorpcji policyklicznych węglowodorów aromatycznych przez cząsteczki węgla poprzez imitowanie warunków panujących w środowisku astrofizycznym. Te cząsteczki organiczne wypełniają przestrzeń międzygwiezdną. Cząsteczki policyklicznych węglowodorów aromatycznych, zawierające wyłącznie atomy węgla i wodoru, nazywamy "policyklicznymi", ponieważ mają w swojej strukturze liczne pierścienie atomów węgla, a nazwa "aromatyczne" wynika z istnienia silnych wiązań chemicznych między nimi. Na Ziemi policykliczne węglowodory aromatyczne powstają podczas niepełnego spalania niemal każdego materiału organicznego. W laboratorium mieszaniny policyklicznych węglowodorów aromatycznych oraz fulerenów Buckminstera (C60) wytwarzano przy użyciu wzbudzanej laserowo pirolizy węglowodorów, takich jak etylen lub acetylen. Niedawno ustalono, że C60 jest największą cząsteczką znalezioną w kosmosie. Dzięki zaobserwowaniu zjawiska fotochemicznej ewolucji związków węgla na skutek silnego naświetlania promieniami ultrafioletowymi w ramach projektu PAHCNP przeprowadzono szereg eksperymentów. Ich wyniki wyjaśniły w pewnym stopniu rolę policyklicznych węglowodorów aromatycznych zarówno jako produktów, jak i prekursorów procesów kondensacji prowadzących finalnie do powstania C60, cząsteczki węgla o strukturze klatki. W każdym szlaku ewolucji fotochemicznej parametry, takie jak temperatura czy intensywność naświetlania promieniami ultrafioletowymi, wpływały na mechanizm kondensacji, a w związku z tym również na skład produktów pośrednich i końcowych. Zastosowano różne techniki, aby uzyskać cenne informacje dotyczące alternatywnych szlaków formowania się tych związków, co jest kluczowe dla zrozumienia aromatycznej zawartości przestrzeni kosmicznej. Badania laboratoryjne prowadzone w ramach projektu PAHCNP zaowocowały nowym spojrzeniem na to, co może kryć odpowiedź na pytanie o początki życia — nie tylko na naszej planecie, ale także w całym wszechświecie.
Słowa kluczowe
Pył międzygwiezdny, gwiazdy, kosmiczny pył, drobiny pyłu, węglowy, policykliczny, policykliczne węglowodory aromatyczne, węglowodory, cząsteczki węgla, astrofizyczny, fulereny Buckminstera, piroliza, naświetlanie promieniami ultrafioletowymi
