موقد الغاز في المطبخ يشتعل بلهب أزرق، لكن إذا سخّنّا الميثان أكثر وبمعزل عن الهواء، فإنه يتفكك إلى هيدروجين ومسحوق أسود — هو ذاك السخام الذي تُصنع منه إطارات السيارات وحبر الطابعات. في المختبر، بدل الموقد، يستخدمون أنبوب صدمة: موجة الانضغاط ترفع الحرارة خلال أجزاء من الألف من الثانية إلى 1850–2450 كلفن، فتنفصم جزيئات الميثان.
تخترق أشعة ليزر الغاز الساخن وتُظهر كم تبقى من الميثان وكم ظهر من جزيئات وسيطة — الإيثيلين والأسيتيلين. وفي الوقت نفسه، تتعقّب شعاعان بطولَي موجتين مختلفين (633 و1064 نانومتر) ولادة الجسيمات الصلبة: فكلما زاد السخام، خفت الضوء أكثر. هكذا يمكن رؤية مدى سرعة تكوّن النوى الأولى وكيف تنمو.
بعد التجربة، يُجمع السخام من جدران الأنبوب ويُفحص بالمجهر الإلكتروني. برنامج حاسوبي يحدد تلقائيًا آلاف الجسيمات في الصور ويقيس أقطارها. اتضح أنه عند درجة الحرارة المرتفعة، لا تلتصق الجسيمات ببعضها البعض تقريبًا، لذا تبقى صغيرة، لكن نظامها الداخلي أعلى. هذا مهم للمصانع: من حجم السخام وبنيته تعتمد متانة المطاط أو سواد الحبر.
النماذج التي تتنبأ بسلوك الغاز تتعامل جيدًا مع الجزيئات البسيطة، لكنها تختلف في تقديرات كمية المركبات العطرية الكبيرة — وهي سلائف السخام. بربط كيمياء الغاز بنمو الجسيمات، حصل العلماء على بيانات مرجعية لاختبار البرامج. الآن يستطيع المهندسون حساب المفاعلات بدقة أكبر، حيث يتحول الميثان إلى هيدروجين وسخام دون انبعاث ثاني أكسيد الكربون.
في أنبوب الصدمة، يسخن الغاز حتى 2450 كلفن — وهي حرارة أعلى من سطح كثير من النجوم، لكن هذا التسخين يستمر أقل من ألف جزء من الثانية.