Över 200 molekyler har upptäckts i rymden, vissa (som Buckminsterfulleren) mycket komplexa med kolatomer. Förutom att det är i sig intressant, dessa molekyler strålar bort värme, hjälper gigantiska moln av interstellärt material att svalna och dra ihop sig för att bilda nya stjärnor. Dessutom, astronomer använder strålningen från dessa molekyler för att studera de lokala förhållandena, till exempel, som planeter bildas i skivor runt unga stjärnor.

Det relativa överflödet av dessa molekylära arter är ett viktigt men långvarigt pussel, beroende på många faktorer från mängden av grundelementen och styrkan hos det ultravioletta strålningsfältet till ett molns densitet, temperatur, och ålder. Mängden av de små molekylerna (de med två eller tre atomer) är särskilt viktiga eftersom de bildar språngbrädor till större arter, och bland dessa är de som bär en nettoladdning ännu viktigare eftersom de genomgår kemiska reaktioner lättare. Nuvarande modeller av det diffusa interstellära mediet antar enhetliga lager av ultraviolett belyst gas med antingen en konstant densitet eller en densitet som varierar jämnt med djupet in i molnet. Problemet är att modellernas förutsägelser ofta inte stämmer överens med observationer.

Årtionden av observationer har också visat, dock, att det interstellära mediet inte är enhetligt utan ganska turbulent, med stora variationer i densitet och temperatur över små avstånd. CfA-astronomen Shmuel Bialy ledde ett team av forskare som undersökte förekomsten av fyra nyckelmolekyler - H2, ÅH ⁺ , H2O ⁺ , och ArH ⁺ —i ett överljud (med rörelser som överstiger ljudets hastighet) och turbulent medium. Dessa speciella molekyler är både användbara astronomiska sonder och mycket känsliga för densitetsfluktuationerna som naturligt uppstår i turbulenta medier. Bygger på sina tidigare studier av beteendet hos molekylärt väte (H2) i turbulenta medier, forskarna utförde detaljerade datorsimuleringar som inkluderar ett brett utbud av kemiska vägar tillsammans med modeller av supersoniska turbulenta rörelser under en mängd olika excitationsscenarier som drivs av ultraviolett strålning och kosmisk strålning. Deras resultat, jämfört med omfattande observationer av molekyler, visa god överensstämmelse. Utbudet av turbulenta förhållanden är brett och förutsägelserna på motsvarande sätt breda, dock, så att medan de nya modellerna gör ett bättre jobb med att förklara de observerade intervallen, de kan vara tvetydiga och förklara en viss situation med flera olika kombinationer av parametrar. Författarna argumenterar för ytterligare observationer och en nästa generations modeller för att begränsa slutsatserna mer strikt.