L’astrochimica è un’area della scienza che studia gli atomi e le molecole nello spazio e le reazioni che avvengono tra di loro. Questo tipo di studio consente ai ricercatori di comprendere meglio come si formano i pianeti e le stelle. Mentre una volta si pensava che non esistesse nulla negli spazi che circondano stelle e pianeti, ora si riconosce che si trovano numerose molecole. Alcuni di questi sono familiari sulla Terra, come l’idrogeno, e altre sostanze chimiche esistono solo nello spazio. Si pensa che la ricerca astrochimica sul comportamento delle molecole nello spazio possa fornire indizi sulle origini della vita sulla Terra.
I primi astronomi usavano telescopi che potevano vedere solo oggetti che emettevano luce nella gamma visibile dello spettro. Successivamente gli scienziati hanno scoperto che gli oggetti nello spazio potrebbero anche emettere radiazioni elettromagnetiche da altre parti non visibili dello spettro, tra cui microonde, infrarossi, ultravioletti, gamma, raggi X e onde radio. Le tecniche di ricerca astrochimica utilizzano speciali radiotelescopi per rilevare le onde radio emesse da gas e stelle. Le informazioni provenienti da questi sono combinate con i risultati di altri strumenti e telescopi, che coprono altre aree dello spettro, al fine di costruire un quadro completo della chimica dello spazio.
Sono stati compiuti progressi nello studio dell’astrochimica con l’avvento di telescopi che non sono confinati alla Terra, poiché non tutte le diverse lunghezze d’onda della radiazione elettromagnetica possono viaggiare attraverso l’atmosfera terrestre. La luce visibile raggiunge la superficie terrestre, nuvole permettendo, così come le onde radio, alcune microonde e alcune radiazioni infrarosse. I telescopi a raggi ultravioletti e X devono essere posizionati nello spazio perché l’ozono assorbe questi tipi di radiazioni. I raggi gamma possono essere rilevati da strumenti satellitari o, a volte, dai cambiamenti che apportano quando interagiscono con l’atmosfera terrestre.
A seguito di ricerche astrochimiche sulla polvere tra le stelle, sono state riconosciute molte molecole diverse e sono stati analizzati i processi che hanno portato alla loro creazione. L’analisi dell’astrochimica delle nuvole di polvere giganti nello spazio e il loro confronto con le reazioni molecolari sulla Terra consentono agli scienziati di capire come si è sviluppata la chimica della Terra. La ricerca sui processi mediante i quali si formano strutture chimiche più complesse dovrebbe fornire una maggiore comprensione della chimica coinvolta nella creazione di pianeti e stelle. I ricercatori di astrochimica studiano anche la creazione di molecole complesse ricche di carbonio, simili alle forme di vita terrestri, che potrebbero fornire informazioni su come è iniziata la vita sulla Terra. Se queste molecole complesse sono in grado di avere origine nello spazio, sembrerebbe più probabile che la vita esista in luoghi diversi dalla Terra.