In nubi di polvere interstellari, la turbolenza deve prima dissiparsi prima che una stella possa formarsi per gravità. Un gruppo di ricerca franco-tedesco ha scoperto che l'energia cinetica della turbolenza si ferma in uno spazio molto piccolo su scale cosmiche, di estensione da uno a diversi anni luce. Il gruppo è arrivato anche a nuovi risultati nel metodo matematico:in precedenza, la struttura turbolenta del mezzo interstellare è stata descritta come autosimilare o frattale. I ricercatori hanno scoperto che non è sufficiente descrivere matematicamente la struttura come un singolo frattale, una struttura autosimilare nota dall'insieme di Mandelbrot. Anziché, hanno aggiunto diversi frattali, cosiddetti multifrattali. I nuovi metodi possono quindi essere utilizzati per risolvere e rappresentare in dettaglio i cambiamenti strutturali nelle immagini astronomiche. Sono possibili anche applicazioni in altri campi scientifici come la ricerca atmosferica.

Il programma franco-tedesco GENESIS (Generation of Structures in the Interstellar Medium) è una cooperazione tra l'Istituto di astrofisica dell'Università di Colonia, LAB presso l'Università di Bordeaux e l'Istituto Geostat/INRIA Bordeaux. In una pubblicazione in evidenza della rivista Astronomia e astrofisica , il team di ricerca presenta i nuovi metodi matematici per caratterizzare la turbolenza utilizzando l'esempio della nuvola molecolare Musca nella costellazione di Musca.

Le stelle si formano in enormi nubi interstellari composte principalmente da idrogeno molecolare, il serbatoio di energia di tutte le stelle. Questo materiale ha una bassa densità, solo da poche migliaia a diverse decine di migliaia di particelle per centimetro cubo, ma una struttura molto complessa con condensazioni sotto forma di 'grumi' e 'filamenti', e infine "nuclei" da cui le stelle si formano per collasso gravitazionale della materia.

La struttura spaziale del gas dentro e intorno alle nuvole è determinata da molti processi fisici, uno dei più importanti è la turbolenza interstellare. Ciò si verifica quando l'energia viene trasferita da grandi scale, come onde di densità galattica o esplosioni di supernova, a scale più piccole. La turbolenza è nota dai flussi in cui un liquido o un gas viene "agitato", ma può anche formare vortici e mostrare brevi periodi di comportamento caotico, chiamato intermittenza. Però, perché si formi una stella, il gas deve fermarsi, cioè., l'energia cinetica deve dissiparsi. Dopo di che, la gravità può esercitare una forza sufficiente per unire le nubi di idrogeno e formare una stella. Così, è importante comprendere e descrivere matematicamente la cascata di energia e il relativo cambiamento strutturale.