Dans le cocon de gaz dense qui entoure une jeune étoile massive, des flux de matière se heurtent comme dans un gigantesque ballon chimique. L'un se déplace par rapport à nous à environ 11 kilomètres par seconde, l'autre à environ 5. Le télescope d'Onsala (Suède) a capté leurs voix radio et les a décomposées en des centaines de raies spectrales, empreintes de molécules.
Il s'est avéré que dans le flux rapide, où se concentre la majeure partie de la matière organique, l'ionisation est inhabituellement vigoureuse. La cause : les rayons cosmiques (des particules chargées qui traversent la Galaxie). Ils arrachent des électrons aux atomes, et ceux-ci déclenchent des chaînes de réactions. Le taux d'ionisation y est d'environ 7×10⁻¹⁷ par seconde pour chaque particule. Pour comparaison : dans les nuages calmes, la valeur est des dizaines ou des centaines de fois plus faible.
La modélisation sur ordinateur a confirmé l'hypothèse. Dans le programme « Nautilus », on a intégré la densité mesurée (260 000 molécules d'hydrogène par centimètre cube), la température et le taux d'ionisation. Il a reproduit la concentration observée de méthanol et d'autres substances. Ainsi, le flux renforcé de rayons cosmiques agit bien comme un catalyseur : il accélère l'assemblage de molécules complexes directement à la surface des grains de poussière.
Ce résultat change notre vision de la chimie des pouponnières d'étoiles massives. On pensait auparavant que le rayonnement intense et les ondes de choc détruisaient la fragile matière organique. On voit maintenant que si le nuage contient une source locale d'ionisation (par exemple un jet de la protoétoile), elle peut au contraire favoriser la synthèse. Ainsi, la nature trouve un chemin vers la complexité même dans les environnements les plus agités.
Le taux d'ionisation dans le flux rapide de Céphée A HW2 est environ 70 fois plus élevé que dans les nuages moléculaires typiques — comme si dans une pièce on allumait 70 fois plus d'allumettes, et que chacune déclenchait une réaction chimique.
Dans le roman de Fred Hoyle « Le Nuage noir », un nuage interstellaire intelligent utilise les rayons cosmiques pour alimenter ses processus — presque comme dans la chimie réelle des protoétoiles.