اخترشیمی

اخترشیمی علم مطالعهٔ فراوانی و واکنش های عناصر شیمیایی و مولکول ها در جهان است، و همچنین به مطالعهٔ عکس العمل آنها در مقابل پرتوزایی می پردازد. این ترتیب نامگذاری در نتیجهٔ ترکیب دو واژهٔ اخترشناسی و شیمی به وجود آمده است. واژهٔ اخترشیمی می تواند در رابطه با منظومهٔ شمسی و ناحیهٔ بین ستاره ای به کار برده شود. مطالعهٔ فراوانی عناصر و نسبت های ایزوتوپی در اجزاء منظومهٔ شمسی مثل شهاب سنگ ها، کیهان شیمی هم نامیده می شود، در حالی که مطالعهٔ اتم ها و مولکول های بین ستاره ای و تشعشعات آنان در برخی موارد اخترفیزیک مولکولی نامیده می شود. تشکیل، ترکیبات اتمی و شیمیایی، تکامل و سرنوشت نهایی تودهٔ گازی ناحیهٔ بین ستاره ای مورد توجه ویژه ای است زیرا این تودهٔ گازی از جنس ابرهایی است که منظومهٔ شمسی را تشکیل داده اند.
یکی از ابزار تجربی بسیار مهم در اختر شیمی طیف بینی یعنی استفاده از تلسکوپ ها برای اندازه گیری جذب و تابش نور از مولکول ها و اتم ها در محیط های گوناگون است. با مقایسهٔ مشاهدات نجومی توسط ابزار آزمایشگاهی، اخترشیمی دان ها می توانند به فراوانی عناصر، ترکیبات شیمیایی و دمای ستاره ها و توده های بین ستاره ای پی ببرند چرا که یون ها، اتم ها و مولکول ها طیف مخصوص به خود را دارند. جذب و تابش طول موج های خاصی از پرتوهای نوری با چشم انسان قابل مشاهده نیست. انواع مختلفی از تابش ها (نظیر تابش های رادیویی، مادون قرمز، مرئی، فرابنفش و غیره) تنها می توانند انواع خاصی از ذرات را بر اساس ویژگی های شیمیایی مولکول ها شناسایی کنند. فرمالدهید بین ستاره ای اولین مولکول آلی کشف شده در فضای بین ستاره ای بود.
احتمالاً موثرترین روش برای کشف ذرات شیمیایی، اخترشناسی رادیویی است که در نتیجهٔ آن بیش از صد ذرهٔ بین ستاره ای شامل رادیکال ها و یون ها و ترکیبات آلی همچون الکل ها، آلدئیدها و کتون ها کشف شده اند. مونوکسید کربن یکی از فراوان ترین مولکول های بین ستاره ای است که (به دلیل گشتاور دوقطبی الکتریکی قوی اش) به آسانی توسط امواج رادیویی کشف می شود. مونوکسید کربن از پرکاربردترین مولکول هایی است که برای مکان یابی نواحی مولکولی از آن استفاده می شود. یکی از بحث برانگیزترین مشاهدات رادیویی مدعی بر وجود گلیسین، ساده ترین اسید آمینه موجود، در فضای بین ستاره ای است. این ادعا مورد چالش قرار گرفته است، از جمله به این دلیل که اگرچه امواج رادیویی و بعضی روش های دیگر مثل طیف سنجی تابشی برای تعیین ذرات ساده با گشتاور دو قطبی بزرگ مناسب هستند اما حساسیت و دقت لازم برای مطالعهٔ مولکول های پیچیده تر یا حتی نه چندان پیچیده مثل اسیدهای آمینه را ندارند.
گذشته از این، روش هایی یادشده برای شناسایی مولکول های فاقد گشتاور دو قطبی هیچ کاربردی ندارند. برای مثال فراوان ترین مولکول دنیا که گاز هیدروژن است، به این دلیل که گشتاور دو قطبی ندارد توسط تلسکوپ های رادیویی قابل مشاهده نیست. همچنین این روش ها نمی توانند ذراتی که در فاز گازی نیستند را شناسایی کنند. ابرهای متراکم مولکولی معمولاً بسیار سرد هستند (۱۰ تا ۵۰ درجهٔ کلوین، معادل ۲۶۳٫۱- تا ۲۲۳٫۲- درجه سانتی گراد، یا ۴۴۷٫۷- تا ۳۶۹٫۷- فارنهایت)، پس بسیاری از مولکول ها در آن ها (به جز هیدروژن) به صورت یخ زده و جامد قرار دارند. هیدروژن و مولکول های این چنینی با استفاده از طول موج های دیگری از تابش نوری آشکار می شوند. هیدروژن در تابش فرابنفش و طیف مرئی جذب و نشر نوری آن کشف می شود.

اخترشیمی (astrochemistry)
شاخه ای از اخترشناسی، برای بررسی ماهیت و منشأ شیمیایی عناصر و ترکیبات تشکیل دهندۀ عالم. اخترشیمی دانان برای تجزیه وتحلیل مادۀ بین ستاره ای، ستاره ها، و کهکشان ها، تا حد زیادی به فنون اخترشناسی رادیوییو طیف بینیمتکی اند. بسیاری از فعالیت های نظری کیهان شناسی به ردیابی دورۀ عناصر شیمیایی، از مِهبانگابتدایی تا مرگ ستاره ها، اختصاص دارد.