On peut d’abord s’interroger sur la façon dont se forment les nuages moléculaires géants : les principales raies de refroidissement de l’ISM (par exemple, OI, CII, H2, CO, …) sont-elles dans la Voie Lactée bien interprétées du point de vue des abondances ? Les modèles PDR stationnaires reproduisent-ils correctement l’interaction entre les régions HII et les nuages moléculaires ? Quel est l’impact d’un champ FUV anisotrope ? Quelle est la distribution en taille de la poussière dans le gaz dense ? Le gaz et la poussière sont-ils couplés ? Les propriétés des nuages moléculaires et l’efficacité de la formation des étoiles sont-elles affectées par leur environnement (par exemple, les bras/inter-bras, …) ? Comment les phénomènes énergétiques (rayons cosmiques, SNs, …) affectent la structure de l’ISM ? Quelle est la quantité de poussière produite dans les supernovae ?

Par ailleurs, l’étude des gaz moléculaires dans les galaxies proches et lointaines nécessite l’utilisation de traceurs indirects de la masse moléculaire : Quels sont les meilleurs traceurs moléculaires du gaz dense qui peuvent être détectés dans les galaxies proches ? Quelles sont les propriétés des poussières dans les galaxies proches ? Les modèles de poussière pour notre propre galaxie, peuvent-ils être appliquées aux galaxies proches (LMC, SMC, M81, .…) ? Que nous dit la détection de molécules au sujet des premières galaxies ? Quel est l’impact des processus chimiques sur la première génération d’étoiles ? toutes sortes de questions traitées par le PCMI.