在太空中發(fā)現(xiàn)了200多個(gè)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(tuán)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(dāng)行星形成在年輕恒星周圍的圓盤中時(shí)。

這些分子種類的相對(duì)豐度是一個(gè)重要但長(zhǎng)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(chǎng)的強(qiáng)度到云的密度，溫度和年齡。小分子(具有兩個(gè)或三個(gè)原子的小分子)的豐度特別重要，因?yàn)樗鼈冃纬闪溯^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?yàn)樗鼈兏菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)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(jìn)入云層的深度而平滑變化。問題在于模型的預(yù)測(cè)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(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究了H2，OH+，H2O+和ArH+四個(gè)關(guān)鍵分子的豐度-在超音速(運(yùn)動(dòng)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(cè)器，又對(duì)湍流介質(zhì)中自然產(chǎn)生的密度波動(dòng)高度敏感?；谒麄兿惹皩?duì)湍流介質(zhì)中分子氫(H2)行為的研究，科學(xué)家進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算機(jī)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(dòng)的各種激發(fā)情況下的超音速湍流運(yùn)動(dòng)模型。宇宙射線。與對(duì)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(cè)也相應(yīng)地很寬，因此，盡管新模型在解釋觀測(cè)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(yán)格地約束結(jié)論。