Você pode ter uma boa ideia da quiralidade colocando uma luva destra em sua mão esquerda - duas formas idênticas que não podem ser sobrepostas porque são imagens espelhadas uma da outra. Esta propriedade é comum em nosso universo, das menores partículas às enormes galáxias.

Embora as características físicas das moléculas quirais sejam as mesmas, apenas uma das formas é geralmente usada por organismos vivos, por exemplo, em DNA ou aminoácidos. Existem muitas razões possíveis pelas quais essa "homoquiralidade da vida" existe, mas nenhum consenso sobre a explicação definitiva. No entanto, as consequências desse fenômeno são imensas, por exemplo, em farmacologia, onde as duas imagens de espelho de uma molécula quiral podem ter efeitos terapêuticos muito diferentes.

Para revelar as propriedades sutis das moléculas de espelho em um novo estudo, uma equipe de pesquisa internacional examinou sua fotoionização, ou seja, a maneira como eles emitem elétrons quando atingidos pela luz. Luz produzida por um laser ultrarrápido em aplicações de intenses et de lasers Center (CELIA, CNRS / University of Bordeaux / CEA) em Bordeaux foi circularmente polarizado e, em seguida, direcionado às moléculas de cânfora. Isso fez com que o campo eletromagnético assumisse uma forma espiral regular, cuja direção poderia ser alterada. Quando atingido por esta luz em forma de espiral, uma molécula quiral emitiu um elétron, que também seguiu um caminho em espiral.

As moléculas de cânfora gasosa são orientadas de forma aleatória, então o feixe de laser nem sempre atinge a molécula quiral do mesmo lado, e os elétrons são emitidos em diferentes direções. No entanto, para uma determinada imagem no espelho, mais elétrons são emitidos na mesma direção ou na direção oposta da luz, dependendo da direção da polarização, assim como uma porca gira para um lado ou para outro, dependendo da direção em que a chave é girada.

Samuel Beaulieu, um Ph.D. estudante de energia e materiais co-orientado no lNRS e na Universidade de Bordeaux, investigou a origem desse fenômeno com seus colegas medindo com muita precisão como os elétrons são emitidos. Isso não só permitiu que ele confirmasse que mais elétrons são emitidos em uma direção, mas também o levou a descobrir que foram emitidos sete attossegundos antes do contrário. Portanto, a reação de uma molécula de cânfora ionizada por luz polarizada circularmente é assimétrica.

A ionização assimétrica de moléculas quirais é uma explicação possível para a natureza homoquiral dos organismos vivos. O experimento de Samuel Beaulieu capturou os primeiros attossegundos de um processo que, ao longo de bilhões de anos de evolução, poderia ter levado a uma preferência por certas moléculas canhotas ou destras na química da vida. Serão necessárias outras descobertas fundamentais como esta antes de entendermos todas as etapas desta história, que ocorrem em attosegundos.