Des travaux, dont les résultats ont été présentés lors de la Conférence Herschel à l'ESTEC (15-18 octobre 2013), ont permis de «résoudre l'énigme vieille de 70 ans de l'origine de la richesse chimique du milieu interstellaire diffus (le gaz très tenu qui remplit l'espace entre les étoiles)» grâce à la validation par l'instrument HIFI à bord d'Herschel d'un modèle de chimie interstellaire turbulente, hautement hétérogène et hors-équilibre.

Ce modèle suppose que «la nature magnétisée et très turbulente du milieu», créent une multitude de 'tornades interstellaires', «gigantesques à notre échelle (de diamètre 100 à 1000 fois la distance terre-soleil) mais minuscules par rapport à la taille des nuages où elles apparaissent (plusieurs dizaines d'années lumière)». A l'intérieur de ces tornades, la vitesse du 'vent' peut parfois atteindre 10.000 km/h de sorte que «cette énergie supplémentaire permet de chauffer le gaz suffisamment pour y allumer de multiples réactions chimiques».

Ainsi, alors que les conditions du milieu interstellaire ne sont pas en apparence propices à la survie des molécules (la température moyenne de -200 degrés Celsius empêche l' 'allumage' de nombreuses réactions chimiques et les rares molécules qui réussissent à s'y former sont rapidement détruites par les photons ultraviolets émis par les étoiles voisines, ou par les électrons et les molécules d'hydrogène présents), le chauffage intermittant provoqué par les tornades renouvelle en permanence le réservoir en molécules du nuage.

«Bien que les tornades restent individuellement invisibles aux télescopes les plus performants», l'instrument HIFI, grâce à ses capacités uniques, a permis de «mesurer leur impact collectif sur la chimie du gaz», apportant de la sorte une «confirmation éclatante» de la validité de ce modèle de chimie interstellaire: ainsi «un grand nombre de molécules a pu être observé avec une précision inédite, et leurs abondances dans le gaz diffus sont en excellent accord avec les prédictions du modèle».

Le prochain pas, pour mieux comprendre l'évolution dynamique et chimique du milieu interstellaire, devrait désormais être accompli par l'interféromètre ALMA, «dont la résolution spatiale et la sensibilité inégalées devraient permettre la première détection d'une tornade interstellaire».