Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAH), do których należy pyren, to związki chemiczne, które od dziesięcioleci fascynują naukowców zajmujących się astrobiologią i chemią kosmiczną. Już w latach 80-tych XX wieku pojawiła się hipoteza, że PAH mogą stanowić od 10 do 25 procent całkowitej ilości węgla w kosmosie. Pomimo tych teorii, wcześniejsze badania nie dostarczały jednoznacznych dowodów na obecność konkretnych związków, co pozostawiało wiele pytań bez odpowiedzi.

Dopiero w ostatnich latach, z zastosowaniem bardziej zaawansowanych technologii, naukowcy zdobyli możliwość dokładniejszego badania tych skomplikowanych cząsteczek.

Jak odkryto niewidoczny pyren?

Zespół badawczy kierowany przez Bretta McGuire’a z Massachusetts Institute of Technology (MIT) zastosował nowatorską technikę detekcji radioteleskopowej, która umożliwiła im identyfikację specyficznych form PAH w obłoku molekularnym TMC-1. Warto zaznaczyć, że standardowy pyren nie jest widoczny dla większości radioteleskopów, które skutecznie wykrywają około 95% cząstek w przestrzeni kosmicznej. Dzięki innowacyjnym metodom, badacze zdołali jednak zidentyfikować cyjanopyren – izomer powstały w wyniku reakcji klasycznego pyrenu z cyjankiem.

Czastki te mogą być kluczowe dla zrozumienia węgla w naszym Układzie Słonecznym.

Ostatnie badania zespołu z MIT wzmacniają hipotezy, które wskazują, że PAH mogły odegrać istotną rolę jako źródło węgla w formowaniu się planet i innych obiektów w Układzie Słonecznym. W 2023 roku naukowcy z Japonii ogłosili odkrycie pyrenu na asteroidzie Ryugu, co sugeruje, że te cząstki mogły przetrwać w ciężkich warunkach przestrzeni kosmicznej, a następnie przyczynić się do powstania materii, która wchodzi w skład planet i innych ciał niebieskich.

Pyren: Stabilne źródło węgla w kosmosie

Metody detekcji cyjanopyrenu otwierają nowe możliwości badawcze, pozwalając na dokładniejsze zrozumienie rozmieszczenia PAH w kosmosie. Choć cyjanopyren stanowi jedynie 0,1% całkowitej ilości węgla w TMC-1, jest to znacząca wartość w kontekście tysięcy innych związków węglowych, które można znaleźć w przestrzeni kosmicznej.

"Obecność węgla pod postacią cyjanopyrenu w tak dużych ilościach potwierdza tezę, że pyren jest niezwykle stabilnym źródłem węgla w przestrzeni międzygwiezdnej" – dodaje McGuire. Dalsze badania nad tymi cząstkami mogą przynieść rewolucję w naszym zrozumieniu chemii kosmicznej, a nawet procesów, które rządzą powstawaniem życia w kosmosie. To odkrycie z pewnością zapoczątkuje nowe kierunki badań i być może odpowiedzi na najważniejsze pytania dotyczące pochodzenia węgla, a tym samym życia, w naszym wszechświecie.