Sterne und Planeten bilden sich aus riesigen Staub- und Gaswolken. Wenn die Tasche jedoch schrumpft, dreht sie sich schnell und der äußere Bereich wird zu einer Scheibe abgeflacht.
Schließlich kollabiert die zentrale Tasche so weit, dass sie aufgrund ihrer hohen Temperatur und Dichte die Kernfusion entzünden kann, während in der turbulenten Scheibe mikroskopisch kleine Staubstücke zusammenballen, um Planeten zu bilden. Theorien sagen voraus, dass ein typisches Staubkorn ähnlich groß ist wie feiner Ruß oder Sand.
In den letzten Jahren wurden jedoch millimetergroße Staubkörner - 100- bis 1000-mal größer als die erwarteten Staubkörner - um einige ausgewählte Sterne und Braune Zwerge herum entdeckt, was darauf hindeutet, dass diese Partikel häufiger vorkommen als bisher angenommen. Beobachtungen des Orionnebels zeigen nun ein neues Objekt, das möglicherweise auch voller kieselgroßer Körner ist.
Das Team nutzte das Green Bank Telescope der National Science Foundation, um den nördlichen Teil des Orion Molecular Cloud Complex zu beobachten, einer sternbildenden Region, die sich über Hunderte von Lichtjahren erstreckt. Es enthält lange, staubreiche Filamente, die mit vielen dichten Kernen übersät sind. Einige der Kerne beginnen gerade zu verschmelzen, während andere bereits begonnen haben, Protosterne zu bilden.
Basierend auf früheren Beobachtungen des 30-Meter-Radioteleskops IRAM in Spanien erwartete das Team eine besondere Helligkeit der Staubemission. Stattdessen fanden sie, dass es viel heller war.
"Dies bedeutet, dass das Material in dieser Region andere Eigenschaften aufweist als für normalen interstellaren Staub zu erwarten", sagte Scott Schnee vom National Radio Astronomy Observatory in einer Pressemitteilung. „Da die Partikel bei der Emission bei Millimeterwellenlängen effizienter als erwartet emittieren, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Körner mindestens einen Millimeter groß und möglicherweise einen Zentimeter breit sind oder ungefähr die Größe eines kleinen Gebäudes im Lego-Stil haben Block."
Solche massiven Staubkörner sind in jeder Umgebung schwer zu erklären.
Um einen Stern oder einen Braunen Zwerg herum wird erwartet, dass Widerstandskräfte dazu führen, dass große Partikel kinetische Energie verlieren und sich in Richtung des Sterns drehen. Dieser Prozess sollte relativ schnell sein, aber da Planeten ziemlich häufig sind, haben viele Astronomen Theorien aufgestellt, um zu erklären, wie Staub lange genug herumhängt, um Planeten zu bilden. Eine solche Theorie ist die sogenannte Staubfalle: ein Mechanismus, der große Körner zusammenhält und sie davon abhält, sich nach innen zu drehen.
Diese Staubpartikel treten jedoch in einer ganz anderen Umgebung auf. Daher schlagen die Forscher zwei neue faszinierende Theorien für ihre Herkunft vor.
Das erste ist, dass die Filamente selbst dazu beigetragen haben, dass der Staub zu solch kolossalen Ausmaßen wuchs. Diese Regionen weisen im Vergleich zu Molekülwolken im Allgemeinen niedrigere Temperaturen, hohe Dichten und niedrigere Geschwindigkeiten auf, die alle das Kornwachstum fördern.
Das zweite ist, dass die felsigen Partikel ursprünglich in einer früheren Generation von Kernen oder sogar protoplanetaren Scheiben gewachsen sind. Das Material entkam dann zurück in die umgebende Molekülwolke.
Dieser Befund stellt Theorien darüber in Frage, wie sich felsige, erdähnliche Planeten bilden, was darauf hindeutet, dass millimetergroße Staubkörner die Planetenbildung beschleunigen und dazu führen können, dass felsige Planeten viel häufiger vorkommen als bisher angenommen.
Das Papier wurde zur Veröffentlichung in den monatlichen Mitteilungen der Royal Astronomical Society angenommen.
