Se han descubierto más de 200 moléculas en el espacio, algunos (como el buckminsterfullereno) son muy complejos con átomos de carbono. Además de ser intrínsecamente interesante, estas moléculas irradian calor, ayudando a las nubes gigantes de material interestelar a enfriarse y contraerse para formar nuevas estrellas. Es más, Los astrónomos utilizan la radiación de estas moléculas para estudiar las condiciones locales, por ejemplo, a medida que los planetas se forman en discos alrededor de estrellas jóvenes.

La abundancia relativa de estas especies moleculares es un enigma importante pero de larga data, Depende de muchos factores, desde la abundancia de los elementos básicos y la fuerza del campo de radiación ultravioleta hasta la densidad de una nube, temperatura, y edad. La abundancia de moléculas pequeñas (aquellas con dos o tres átomos) son particularmente importantes ya que forman peldaños hacia especies más grandes, y entre estos, los que tienen una carga neta son incluso más importantes, ya que experimentan reacciones químicas con mayor facilidad. Los modelos actuales del medio interestelar difuso asumen capas uniformes de gas iluminado con luz ultravioleta con una densidad constante o una densidad que varía suavemente con la profundidad en la nube. El problema es que las predicciones de los modelos a menudo no concuerdan con las observaciones.

Décadas de observaciones también han demostrado, sin embargo, que el medio interestelar no es uniforme sino turbulento, con grandes variaciones de densidad y temperatura en distancias pequeñas. El astrónomo de CfA Shmuel Bialy dirigió un equipo de científicos que investigaba la abundancia de cuatro moléculas clave:H2, OH ⁺ , H2O ⁺ , y ArH ⁺ —En un medio supersónico (con movimientos que exceden la velocidad del sonido) y turbulento. Estas moléculas particulares son a la vez sondas astronómicas útiles y muy sensibles a las fluctuaciones de densidad que surgen naturalmente en medios turbulentos. Sobre la base de sus estudios previos sobre el comportamiento del hidrógeno molecular (H2) en medios turbulentos, Los científicos realizaron simulaciones por computadora detalladas que incorporan una amplia gama de vías químicas junto con modelos de movimientos turbulentos supersónicos bajo una variedad de escenarios de excitación impulsados ​​por radiación ultravioleta y rayos cósmicos. Sus resultados, en comparación con observaciones extensas de moléculas, muestre un buen acuerdo. La gama de condiciones turbulentas es amplia y las predicciones correspondientemente amplias, sin embargo, de modo que, si bien los nuevos modelos explican mejor los rangos observados, pueden ser ambiguos y explicar una situación particular con varias combinaciones diferentes de parámetros. Los autores abogan por observaciones adicionales y una próxima generación de modelos para restringir las conclusiones de manera más estricta.