Les étoiles et les planètes se forment à partir de vastes nuages de poussière et de gaz. Mais à mesure que la poche se rétrécit, elle tourne rapidement, la région extérieure s'aplatissant en un disque.
Finalement, la poche centrale s'effondre suffisamment pour que sa température et sa densité élevées lui permettent d'allumer la fusion nucléaire, tandis que dans le disque turbulent, des morceaux microscopiques de poussière se rassemblent pour former des planètes. Les théories prédisent qu'un grain de poussière typique est de taille similaire à de la suie fine ou du sable.
Ces dernières années, cependant, des grains de poussière de taille millimétrique - 100 à 1000 fois plus gros que les grains de poussière attendus - ont été repérés autour de quelques étoiles sélectionnées et de naines brunes, ce qui suggère que ces particules pourraient être plus abondantes qu'on ne le pensait auparavant. Maintenant, les observations de la nébuleuse d'Orion montrent un nouvel objet qui peut également déborder de ces grains de la taille d'un galet.
L'équipe a utilisé le télescope de la Banque verte de la National Science Foundation pour observer la partie nord du complexe de nuages moléculaires d'Orion, une région de formation d'étoiles qui s'étend sur des centaines d'années-lumière. Il contient de longs filaments riches en poussière, parsemés de nombreux noyaux denses. Certains noyaux commencent à peine à fusionner, tandis que d'autres ont déjà commencé à former des proto-étoiles.
Sur la base des observations précédentes du radiotélescope IRAM de 30 mètres en Espagne, l'équipe s'attendait à trouver une luminosité particulière à l'émission de poussière. Au lieu de cela, ils ont constaté que c'était beaucoup plus lumineux.
"Cela signifie que le matériau de cette région a des propriétés différentes de celles attendues pour une poussière interstellaire normale", a déclaré Scott Schnee, de l'Observatoire national de radioastronomie, dans un communiqué de presse. «En particulier, étant donné que les particules sont plus efficaces que prévu pour émettre à des longueurs d'onde millimétriques, les grains sont très probablement d'au moins un millimètre, et peut-être aussi gros qu'un centimètre de diamètre, ou à peu près la taille d'un petit bâtiment de style Lego bloquer."
Ces grains de poussière massifs sont difficiles à expliquer dans n'importe quel environnement.
Autour d'une étoile ou d'une naine brune, on s'attend à ce que les forces de traînée provoquent la perte d'énergie cinétique et de spirales de grandes particules vers l'étoile. Ce processus devrait être relativement rapide, mais comme les planètes sont assez courantes, de nombreux astronomes ont avancé des théories pour expliquer comment la poussière traîne assez longtemps pour former des planètes. L'une de ces théories est le soi-disant piège à poussière: un mécanisme qui rassemble les gros grains, les empêchant de s'enrouler vers l'intérieur.
Mais ces particules de poussière se produisent dans un environnement assez différent. Les chercheurs proposent donc deux nouvelles théories intrigantes pour leur origine.
La première est que les filaments eux-mêmes ont aidé la poussière à atteindre des proportions aussi colossales. Ces régions, par rapport aux nuages moléculaires en général, ont des températures plus basses, des densités élevées et des vitesses plus faibles - qui encouragent toutes la croissance des grains.
La seconde est que les particules rocheuses se sont initialement développées à l'intérieur d'une génération précédente de noyaux ou même de disques protoplanétaires. Le matériau s'est ensuite échappé dans le nuage moléculaire environnant.
Cette découverte remet en question les théories sur la formation de planètes rocheuses semblables à la Terre, suggérant que les grains de poussière de taille millimétrique peuvent relancer la formation de la planète et rendre les planètes rocheuses beaucoup plus courantes qu'on ne le pensait auparavant.
Le document a été accepté pour publication dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
