Изследователите са използвали лабораторни експерименти, за да реконструират химични стъпки, водещи до образуването на сложни въглеводороди в космоса. Скорошен анализ от лабораторията на Лорънс Бъркли се опитва да обясни наличието на пирен (химическо съединение, известно като полицикличен ароматен въглеводород) в някои метеорити.
Учените смятат, че някои от първите въглеродни структури са претърпели еволюция в космоса. Започвайки с прости газове, могат да бъдат създадени едномерни и двуизмерни структури. Пирене води до двуизмерен графен, следван от графит и еволюцията на по-сложна химия.
Молекулярната структура на пирена е представена от 16 въглеродни атома и 10 водородни атома. Оказа се, че същите термични процеси, водещи до създаването на пирен, се извършват и в горивни процеси в автомобилни двигатели, в резултат на което се появяват частици сажди.
Последното изследване се основава на по-ранни работи, където се анализират въглеводороди с по-малки молекулни пръстени, наблюдавани в пространството. Когато за първи път ги забелязаха, не беше ясно как се появяват. Този въпрос накара астрономите и химиците да обединят усилията си, за да разберат как се формират химическите прекурсори на живота в космоса. Пиренът принадлежи към семейството на полицикличните ароматни въглеводороди (ПАВ), които представляват около 20% от целия галактически въглерод. ПАВ са органични молекули, състоящи се от последователност от слети молекулярни пръстени.
Учените изследват химичните реакции, свързани с комбинацията от сложен въглеводороден радикал 4-фенантрен, чиято молекулна структура включва последователност от 3 пръстена и съдържа 14 въглеродни атома и 9 водородни атома с ацетилен.
Газовата смес се въвежда в микрореактора, който нагрява пробата до високи температури, за да симулира звездни условия. Устройството генерира светлинни лъчи от IR към рентгенови лъчи. Сместа излезе през малка дюза на свръхзвукови скорости, което позволи да се спре активната химия в нагретата клетка. След това екипът фокусира лъч от ултравиолетова светлина от синхротрона към нагрятата газова смес.
Детекторът на заредените частици измерва различните времена на пристигане на частиците, образувани след йонизация. Те съдържаха контролните подписи на родителските молекули. Експерименталните измервания и теоретичните изчисления ни позволиха да видим междинните химични стъпки и потвърдихме създаването на пирен. В бъдещи проучвания те планират да проучат методи за образуване на по-големи пръстенови молекули със същата техника.
