Au cœur des nuages moléculaires se cachent des amplificateurs naturels : les masers cosmiques. Ils fonctionnent comme des lasers, mais dans le domaine radio : des molécules excitées émettent ensemble des ondes de même fréquence, créant un faisceau lumineux intense. Le problème, c'est que ces molécules ont souvent plusieurs voies pour évacuer leur énergie. L'une mène à l'amplification, l'autre — comme un trou dans un seau — vide rapidement le réservoir sans rien produire. On pourrait croire qu'une fuite rapide viderait le niveau supérieur et éteindrait le maser. Mais la nature est plus rusée.
Les auteurs ont construit un modèle à trois niveaux pour un cas typique : le maser à méthanol à 6,7 GHz. Son niveau supérieur peut aussi se décharger à 239,7 GHz, et ce, quatre cent mille fois plus vite. Il s'avère que cette fuite ne supprime pas l'amplification maser. Tout dépend du réservoir global de molécules excitées sur le niveau supérieur. S'il est suffisant, la transition de travail continue d'amplifier le rayonnement, tandis que le canal parasite reste presque sombre. De plus, avec une cohérence initiale suffisante des molécules, le système peut émettre une brève impulsion surpuissante : la superradiance.
Le modèle a été appliqué à une éruption réelle dans la région de formation d'étoiles S255IR-NIRS3. Même en tenant compte de la fuite rapide, l'éruption s'inscrit dans le scénario de superradiance. Ainsi, un seau percé n'est pas un problème — l'essentiel est d'avoir assez d'eau.
Les masers à méthanol dans l'espace peuvent être des millions de fois plus brillants que le Soleil, si l'on mesure uniquement sur leur fréquence de travail.