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Spectroscopy of cosmic dust analogs: study of the interaction with polycyclic aromatic hydrocarbons

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Un'occhiata singolare sul mondo aromatico

Nel passato, la polvere interstellare rappresentava un fastidio poiché essa nasconde gli oggetti che gli astronomi desiderano osservare. Una nuova osservazione della polvere che permea l'Universo ha fornito dei modi per identificare la materia organica creata in modo naturale dalle stelle.

Cambiamento climatico e Ambiente

La composizione della polvere cosmica dipende dal luogo in cui essa si trova. Tuttavia, sulla base della grande quantità di osservazioni provenienti da telescopi sulla Terra e su satelliti, è stato stabilito con certezza che un componente significativo dei granelli di polvere e degli aggregati di granelli di polvere è materiale carbonaceo. Scienziati finanziati dall'UE miravano a essere considerevolmente più precisi riguardo alle sue dettagliate proprietà chimiche e strutturali. Nel contesto del progetto PAHCNP ("Spectroscopy of cosmic dust analogs: Study of the interaction with polycyclic aromatic hydrocarbons"), gli scienziati hanno simulato i processi chimici che avvengono in ambienti astrofisici. Nello specifico, è stato riprodotto l'assorbimento degli idrocarburi policiclici aromatici (PAH) da parte di particelle di carbonio imitando le condizioni degli ambienti astrofisici. Queste molecole organiche stanno pervadendo lo spazio tra le stelle. Le molecole PAH contengono solo carbonio e idrogeno e sono chiamate "policicliche" a causa dei loro molti anelli di atomi di carbonio e "aromatiche" a causa dei forti legami chimici tra di essi. Sulla Terra, le PAH si formano durante la combustione incompleta di quasi ogni materiale organico. In laboratorio, miscele di PAH e buckminsterfullerene (C60) sono state preparate mediante pirolisi a induzione laser di idrocarburi quali etilene e acetilene. Recentemente è stato confermato che il C60 è la più grande molecola identificata nello spazio. Durante il progetto PAHCNP è stata condotta una serie di esperimenti guidati da prove basate sull'osservazione dell'evoluzione fotochimica di composti carbonacei subito dopo una forte radiazione ultravioletta. I loro risultati hanno gettato nuova luce sul ruolo delle PAH sia come prodotto che come precursore di processi di condensazione che alla fine portano al C60, una molecola di carbonio simile a una gabbia. In ogni percorso di evoluzione fotochimica, parametri quali temperatura e intensità della radiazione ultravioletta influenzavano il meccanismo di condensazione e, quindi, la composizione di sottoprodotti e di prodotti finali. Sono state applicate diverse tecniche per ottenere preziose informazioni riguardo a percorsi alternativi di formazione che sono fondamentali per comprendere l'inventario aromatico nello spazio. Gli studi di laboratorio di PAHCNP hanno offerto uno sguardo nuovo su ciò che molti ritengono essere la chiave per le origini della vita, non solo sul nostro pianeta, ma anche per l'intero Universo.

Parole chiave

Polvere interstellare, stelle, polvere cosmica, granelli polvere, carbonaceo, policiclico, idrocarburi policiclici aromatici, idrocarburi, particelle carbonio, astrofisico, buckminsterfullerene, pirolisi, radiazione ultravioletta

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