W kosmosie odkryto ponad 200 cząsteczek, a niektóre z nich są bardzo złożone. Wiele z nich emituje ciepło, co pomaga gigantycznym chmurom materiału międzygwiezdnego ochłodzić się i skurczyć, tworząc nowe gwiazdy. Poza tym astronomowie wykorzystują promieniowanie z tych cząsteczek do badania panujących w kosmosie warunków. W ten sposób mogą zrozumieć, jak tworzą się planety krążące wokół młodych gwiazd.
Wiele kwestii jest jednak dość niejasnych, począwszy od liczebności podstawowych pierwiastków i siły pola promieniowania ultrafioletowego aż po gęstość, temperaturę czy wiek chmury. Obfitość małych cząsteczek (tych z dwoma lub trzema atomami) jest szczególnie ważna, ponieważ prowadzą one do powstawania większych. Obecne modele dotyczące ośrodka międzygwiazdowego zakładają jednolite warstwy podświetlanego ultrafioletem gazu o stałej gęstości lub takiej, która zmienia się w głąb chmury. Problem polega na tym, że przewidywania modeli często nie zgadzają się z obserwacjami.
Dekady obserwacji pokazały, że medium międzygwiazdowe nie jest jednorodne, ale bardziej burzliwe, z dużymi wahaniami gęstości i temperatury na małych odległościach. Zespół naukowców zbadał obfitość czterech kluczowych cząsteczek – H2, OH+, H2O+ i ArH+ w nadźwiękowym i burzliwym medium. Są one zarówno użytecznymi sondami astronomicznymi, jak i bardzo wrażliwymi na wahania gęstości, które naturalnie występują w ośrodkach. Opierając się na wcześniejszych badaniach dotyczących zachowania wodoru, naukowcy przeprowadzili szczegółowe symulacje komputerowe, które obejmują szeroki zakres ścieżek chemicznych w różnych scenariuszach.
I chociaż nowe modele lepiej wyjaśniają obserwowane zakresy, mogą one być niejednoznaczne i wyjaśniać konkretną sytuację za pomocą kilku różnych kombinacji parametrów. Autorzy opowiadają się za dodatkowymi obserwacjami i udoskonalonymi modelami, co pozwoli bardziej zawęzić wnioski.
