L’astrochimie est un domaine de la science qui étudie les atomes et les molécules dans l’espace et les réactions qui se produisent entre eux. Ce type d’étude permet aux chercheurs de mieux comprendre comment se forment les planètes et les étoiles. Alors qu’on pensait autrefois que rien n’existait dans les espaces entourant les étoiles et les planètes, il est maintenant reconnu que de nombreuses molécules sont présentes. Certains d’entre eux sont familiers sur Terre, comme l’hydrogène, et d’autres produits chimiques n’existent que dans l’espace. On pense que la recherche en astrochimie sur le comportement des molécules dans l’espace pourrait fournir des indices sur les origines de la vie sur Terre.
Les premiers astronomes utilisaient des télescopes qui ne pouvaient voir que des objets émettant de la lumière dans la plage visible du spectre. Plus tard, des scientifiques ont découvert que les objets dans l’espace pouvaient également émettre des rayonnements électromagnétiques provenant d’autres parties non visibles du spectre, notamment les micro-ondes, l’infrarouge, l’ultraviolet, le gamma, les rayons X et les ondes radio. Les techniques de recherche astrochimique utilisent des radiotélescopes spéciaux pour détecter les ondes radio émises par les gaz et les étoiles. Les informations de ces derniers sont combinées avec les découvertes d’autres instruments et télescopes, couvrant d’autres domaines du spectre, afin de construire une image complète de la chimie de l’espace.
Des progrès dans l’étude de l’astrochimie ont été réalisés avec l’avènement des télescopes qui ne sont pas confinés à la Terre, car toutes les différentes longueurs d’onde du rayonnement électromagnétique ne peuvent pas traverser l’atmosphère terrestre. La lumière visible atteint la surface de la Terre, les nuages le permettent, tout comme les ondes radio, certaines micro-ondes et certains rayonnements infrarouges. Les télescopes ultraviolets et à rayons X doivent être positionnés dans l’espace car l’ozone absorbe ces types de rayonnement. Les rayons gamma peuvent être détectés par des instruments satellitaires ou, parfois, par les changements qu’ils apportent lorsqu’ils interagissent avec l’atmosphère terrestre.
Suite à des recherches en astrochimie sur la poussière entre les étoiles, de nombreuses molécules différentes ont été reconnues et les processus qui ont conduit à leur création ont été analysés. L’analyse de l’astrochimie des nuages de poussière géants dans l’espace et leur comparaison avec les réactions moléculaires sur Terre permettent aux scientifiques de comprendre comment la chimie de la Terre s’est développée comme elle l’a fait. Les recherches sur les processus par lesquels se forment des structures chimiques plus complexes devraient permettre de mieux comprendre la chimie impliquée dans la fabrication des planètes et des étoiles. Les chercheurs en astrochimie étudient également la création de molécules complexes riches en carbone, similaires aux formes de vie terrestres, qui pourraient fournir des informations sur la façon dont la vie sur Terre a commencé. Si ces molécules complexes peuvent provenir de l’espace, il semblerait plus probable que la vie existe ailleurs que sur Terre.