Bintang dan planet terbentuk dari awan debu dan gas yang besar. Tetapi ketika poketnya mengecil, ia berputar dengan cepat, dengan kawasan luar meratakan ke dalam cakera.
Akhirnya poket pusat runtuh cukup sehingga suhu dan ketumpatannya yang tinggi memungkinkannya memicu peleburan nuklear, sementara dalam cakera bergelora, serpihan mikroskopik habuk bersatu membentuk planet. Teori meramalkan bahawa butiran debu khas serupa dengan jelaga atau pasir halus.
Namun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, butiran debu berukuran milimeter - 100 hingga 1.000 kali lebih besar daripada butiran debu yang diharapkan - telah ditemukan di sekitar beberapa bintang terpilih dan kerdil coklat, menunjukkan bahawa zarah-zarah ini mungkin lebih banyak daripada pemikiran sebelumnya. Sekarang, pengamatan nebula Orion menunjukkan objek baru yang mungkin juga penuh dengan butiran seukuran kerikil ini.
Pasukan ini menggunakan Teleskop Bank Hijau Yayasan Sains Nasional untuk memerhatikan bahagian utara Kompleks Awan Molekul Orion, wilayah yang membentuk bintang yang menjangkau ratusan tahun cahaya. Ia mengandungi filamen yang panjang dan kaya debu, yang dihiasi dengan banyak inti yang padat. Sebilangan inti baru mula bergabung, sementara yang lain sudah mula membentuk protostar.
Berdasarkan pemerhatian sebelumnya dari teleskop radio IRAM 30-meter di Sepanyol, pasukan itu diharapkan dapat menemui kecerahan tertentu terhadap pelepasan debu. Sebaliknya, mereka mendapati bahawa ia jauh lebih cerah.
"Ini bermaksud bahawa bahan di wilayah ini memiliki sifat yang berbeda dari yang diharapkan untuk debu antarbintang biasa," kata Scott Schnee, dari National Radio Astronomy Observatory, dalam siaran pers. "Khususnya, kerana zarah-zarah lebih efisien daripada yang diharapkan pada saat memancarkan pada panjang gelombang milimeter, butir-butir sangat mungkin sekurang-kurangnya satu milimeter, dan mungkin sebesar satu sentimeter, atau kira-kira seukuran bangunan bergaya Lego kecil sekatan. "
Biji-bijian debu besar seperti itu sukar dijelaskan dalam persekitaran apa pun.
Di sekitar bintang atau kerdil coklat, diharapkan daya seret menyebabkan zarah besar kehilangan tenaga kinetik dan berpusing ke arah bintang. Proses ini semestinya agak cepat, tetapi kerana planet cukup umum, banyak ahli astronomi mengemukakan teori untuk menjelaskan bagaimana debu berkeliaran cukup lama untuk membentuk planet. Satu teori seperti itu adalah perangkap debu yang disebut: mekanisme yang menggerakkan biji-bijian besar, mencegahnya berputar ke dalam.
Tetapi zarah-zarah debu ini berlaku di persekitaran yang agak berbeza. Oleh itu para penyelidik mencadangkan dua teori menarik baru untuk asal usulnya.
Yang pertama adalah bahawa filamen itu sendiri membantu debu tumbuh menjadi sebegitu besar. Kawasan-kawasan ini, dibandingkan dengan awan molekul pada umumnya, mempunyai suhu yang lebih rendah, kepadatan tinggi, dan halaju yang lebih rendah - semuanya mendorong pertumbuhan bijirin.
Yang kedua adalah bahawa zarah-zarah berbatu pada asalnya tumbuh di dalam teras generasi sebelumnya atau bahkan cakera protoplanet. Bahan kemudian melarikan diri kembali ke awan molekul di sekitarnya.
Penemuan ini semakin mencabar teori bagaimana planet berbatu seperti Bumi terbentuk, menunjukkan bahawa butiran debu berukuran milimeter boleh memulakan pembentukan planet dan menyebabkan planet berbatu menjadi lebih biasa daripada yang difikirkan sebelumnya.
Makalah ini telah diterima untuk diterbitkan dalam Pemberitahuan Bulanan Persatuan Astronomi Diraja.
