Các ngôi sao và hành tinh hình thành từ những đám mây bụi và khí khổng lồ. Nhưng khi túi co lại, nó quay nhanh, với vùng bên ngoài dẹt vào một cái đĩa.
Cuối cùng, túi trung tâm sụp đổ đủ để nhiệt độ và mật độ cao của nó cho phép nó đốt cháy phản ứng tổng hợp hạt nhân, trong khi ở trong đĩa hỗn loạn, các hạt bụi siêu nhỏ cùng nhau tạo thành các hành tinh. Các lý thuyết dự đoán rằng một hạt bụi điển hình có kích thước tương tự như bồ hóng hoặc cát mịn.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây, các hạt bụi kích thước milimet - lớn hơn 100 đến 1.000 lần so với các hạt bụi dự kiến - đã được phát hiện xung quanh một vài ngôi sao và sao lùn chọn lọc, cho thấy những hạt này có thể phong phú hơn so với suy nghĩ trước đây. Bây giờ, các quan sát của tinh vân Orion cho thấy một vật thể mới cũng có thể đang tràn ngập những hạt kích thước nhỏ này.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng Kính viễn vọng Ngân hàng Xanh của Quỹ Khoa học Quốc gia để quan sát phần phía bắc của Tổ hợp Đám mây Phân tử Orion, một khu vực hình thành sao trải dài hàng trăm năm ánh sáng. Nó chứa các sợi dài, giàu bụi, được rải rác với nhiều lõi dày đặc. Một số lõi mới bắt đầu kết hợp lại, trong khi một số lõi khác đã bắt đầu hình thành các nguyên mẫu.
Dựa trên những quan sát trước đây từ kính viễn vọng vô tuyến 30 mét IRAM ở Tây Ban Nha, nhóm nghiên cứu dự kiến sẽ tìm thấy độ sáng đặc biệt cho phát xạ bụi. Thay vào đó, họ thấy rằng nó sáng hơn nhiều.
Scott Schnee, từ Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia, cho biết, điều này có nghĩa là vật liệu trong khu vực này có các tính chất khác so với mong đợi đối với bụi liên sao thông thường. Đặc biệt, vì các hạt hiệu quả hơn mong đợi khi phát ra ở bước sóng milimet, các hạt rất có thể có kích thước tối thiểu là một milimet và có thể lớn bằng một centimet, hoặc gần bằng kích thước của một tòa nhà nhỏ kiểu Lego khối."
Những hạt bụi lớn như vậy rất khó để giải thích trong bất kỳ môi trường nào.
Xung quanh một ngôi sao hoặc một ngôi sao lùn nâu, nó dự đoán rằng lực kéo làm cho các hạt lớn mất đi động năng và xoắn ốc về phía ngôi sao. Quá trình này nên tương đối nhanh, nhưng vì các hành tinh khá phổ biến, nhiều nhà thiên văn học đã đưa ra các lý thuyết để giải thích cách bụi bám quanh đủ lâu để tạo thành các hành tinh. Một lý thuyết như vậy là cái gọi là bẫy bụi: một cơ chế tập hợp các hạt lớn lại, giữ cho chúng không bị xoắn ốc vào bên trong.
Nhưng những hạt bụi này xảy ra trong một môi trường khá khác nhau. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đề xuất hai lý thuyết hấp dẫn mới cho nguồn gốc của chúng.
Đầu tiên là chính các sợi tơ đã giúp bụi phát triển đến tỷ lệ khổng lồ như vậy. Những vùng này, so với các đám mây phân tử nói chung, có nhiệt độ thấp hơn, mật độ cao và vận tốc thấp hơn - tất cả đều khuyến khích sự phát triển của hạt.
Thứ hai là các hạt đá ban đầu phát triển bên trong một thế hệ lõi trước hoặc thậm chí là các đĩa tiền đạo. Các vật liệu sau đó thoát trở lại vào đám mây phân tử xung quanh.
Phát hiện này tiếp tục thách thức các lý thuyết về cách các hành tinh giống như Trái đất hình thành, cho thấy các hạt bụi kích thước milimet có thể bắt đầu hình thành hành tinh và khiến các hành tinh đá trở nên phổ biến hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.
Bài viết đã được chấp nhận để xuất bản trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
