在太空中發(fā)現(xiàn)了200多個分子，其中一些(例如Buckminsterfullerene)與碳原子非常復(fù)雜。這些分子除了本質(zhì)上很有趣外，還散發(fā)出熱量，幫助星際物質(zhì)的巨大云團冷卻并收縮形成新的恒星。此外，天文學(xué)家利用這些分子的輻射來研究局部條件，例如，當行星形成在年輕恒星周圍的圓盤中時。

這些分子種類的相對豐度是一個重要但長期存在的難題，取決于許多因素，從基本元素的豐度和紫外線輻射場的強度到云的密度，溫度和年齡。小分子(具有兩個或三個原子的小分子)的豐度特別重要，因為它們形成了較大物種的墊腳石，而其中帶有凈電荷的小分子則更為重要，因為它們更容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當前的星際彌散介質(zhì)模型假設(shè)紫外線照射的氣體層均勻，其密度恒定或密度隨進入云層的深度而平滑變化。問題在于模型的預(yù)測經(jīng)常與觀察結(jié)果不一致。

然而，數(shù)十年的觀察也表明，星際介質(zhì)不是均勻的而是湍流的，在短距離內(nèi)密度和溫度變化很大。CfA天文學(xué)家Shmuel Bialy帶領(lǐng)一個科學(xué)家團隊研究了H2，OH+，H2O+和ArH+四個關(guān)鍵分子的豐度-在超音速(運動超過音速)和湍流介質(zhì)中。這些特殊的分子既是有用的天文探測器，又對湍流介質(zhì)中自然產(chǎn)生的密度波動高度敏感。基于他們先前對湍流介質(zhì)中分子氫(H2)行為的研究，科學(xué)家進行了詳細的計算機模擬，其中結(jié)合了多種化學(xué)途徑以及在由紫外線輻射和紫外線驅(qū)動的各種激發(fā)情況下的超音速湍流運動模型。宇宙射線。與對分子的廣泛觀察相比，他們的結(jié)果，表明良好的協(xié)議。但是，湍流條件的范圍很寬，預(yù)測也相應(yīng)地很寬，因此，盡管新模型在解釋觀測范圍方面做得更好，但它們可能是模棱兩可的，并且可以用幾種不同的參數(shù)組合來解釋特定情況。作者為其他觀察和下一代模型提供了理由，以更嚴格地約束結(jié)論。