Stelle e pianeti si formano da vaste nuvole di polvere e gas. Ma quando la tasca si restringe, gira rapidamente, con la regione esterna che si appiattisce in un disco.
Alla fine la tasca centrale collassa abbastanza che la sua alta temperatura e densità gli permettono di accendere la fusione nucleare, mentre nel disco turbolento, microscopici pezzi di polvere glob globalmente insieme per formare pianeti. Le teorie prevedono che un tipico granello di polvere abbia dimensioni simili a fuliggine o sabbia fine.
Negli ultimi anni, tuttavia, granelli di polvere delle dimensioni di un millimetro - da 100 a 1.000 volte più grandi dei granelli di polvere previsti - sono stati individuati attorno ad alcune stelle selezionate e nane brune, suggerendo che queste particelle potrebbero essere più abbondanti del pensiero precedente. Ora, le osservazioni della nebulosa di Orione mostrano un nuovo oggetto che potrebbe anche essere pieno di questi grani di dimensioni ghiaia.
Il team ha utilizzato il Green Bank Telescope della National Science Foundation per osservare la parte settentrionale del complesso di nuvole molecolari di Orione, una regione di formazione stellare che si estende per centinaia di anni luce. Contiene filamenti lunghi e ricchi di polvere, che sono punteggiati da molti nuclei densi. Alcuni dei nuclei stanno appena iniziando a fondersi, mentre altri hanno già iniziato a formare protostari.
Sulla base delle precedenti osservazioni del radiotelescopio IRAM da 30 metri in Spagna, il team si aspettava di trovare una luminosità particolare per l'emissione di polvere. Invece, hanno scoperto che era molto più luminoso.
"Ciò significa che il materiale in questa regione ha proprietà diverse rispetto a quanto ci si aspetterebbe dalla normale polvere interstellare", ha dichiarato Scott Schnee, dell'Osservatorio nazionale di radioastronomia, in un comunicato stampa. "In particolare, poiché le particelle sono più efficienti del previsto all'emissione a lunghezze d'onda millimetriche, è molto probabile che i grani siano almeno un millimetro e possibilmente grandi quanto un centimetro di diametro, o all'incirca le dimensioni di un piccolo edificio in stile Lego bloccare."
Tali granelli di polvere enormi sono difficili da spiegare in qualsiasi ambiente.
Intorno a una stella o un nano bruno, si prevede che le forze di resistenza causino la perdita di energia cinetica da parte di particelle di grandi dimensioni e la spirale verso la stella. Questo processo dovrebbe essere relativamente veloce, ma poiché i pianeti sono abbastanza comuni, molti astronomi hanno avanzato teorie per spiegare come la polvere si blocca abbastanza a lungo da formare pianeti. Una di queste teorie è la cosiddetta trappola della polvere: un meccanismo che raggruppa grani di grandi dimensioni, impedendo loro di muoversi a spirale verso l'interno.
Ma queste particelle di polvere si verificano in un ambiente piuttosto diverso. Quindi i ricercatori propongono due nuove interessanti teorie sulla loro origine.
Il primo è che i filamenti stessi hanno aiutato la polvere a crescere in proporzioni così colossali. Queste regioni, rispetto alle nuvole molecolari in generale, hanno temperature più basse, densità elevate e velocità più basse, tutte fattori che incoraggiano la crescita del grano.
Il secondo è che le particelle rocciose originariamente crescevano all'interno di una generazione precedente di nuclei o addirittura di dischi protoplanetari. Il materiale poi è fuggito di nuovo nella nuvola molecolare circostante.
Questa scoperta sfida ulteriormente le teorie su come si formano i pianeti rocciosi simili alla Terra, suggerendo che i granelli di polvere delle dimensioni di un millimetro possono far saltare la formazione del pianeta e causare pianeti rocciosi molto più comuni di quanto si pensasse in precedenza.
Il documento è stato accettato per la pubblicazione negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.
