A Földhöz hasonló bolygók születésének korai szakaszát vizsgálva a csillagászok közelebb kerültek a bolygókeletkezés egyik fontos kérdésének, az úgynevezett méteres gátnak a megértéséhez. A probléma lényege, hogy miként nőhetnek a porszemcsék bolygóépítésre alkalmas méretűvé anélkül, hogy közben szétesnének.
A Giovanni Sabatini, az Olasz Nemzeti Asztrofizikai Intézet csillagásza által vezetett nemzetközi kutatócsoport az ALMA rádiótávcső-rendszerrel vizsgálta az L1551 IRS5 jelű fiatal csillagrendszert. A Földtől mintegy 147 fényévre, a Bika csillagkép egyik csillagkeletkezési régiójában található objektum egy fiatal kettős protocsillag, amelyet gázból és porból álló korong, valamint egy külső, sűrű burok vesz körül.
A kutatók először figyeltek meg milliméteres porszemcséket nem magában a protoplanetáris korongban, hanem a csillagszelek által kialakított kiáramlási üregekben. Ezek a szemcsék körülbelül tízezerszer nagyobbak az átlagos csillagközi porszemcséknél.
A rendszer központjához közeli térségből kiinduló erős anyagsugarak és csillagszelek gázt és port sodornak magukkal, miközben egymással ellentétes irányú üregeket vájnak a külső burokba. A por ezután az üregek falában halmozódik fel. Az ALMA az innen érkező sugárzást érzékelte.
A csillagászok évtizedek óta próbálják feltárni, hogyan nőnek a protoplanetáris korong kezdetben egy mikrométernél kisebb porszemcséi kavicsméretűvé úgy, hogy közben nem roncsolódnak szét. A méteres gát problémájának megoldása azért fontos, mert így valósághűbb modellek készülhetnek a kőzetbolygók kialakulásáról.
A kutatócsoport részletesen elemezte az L1551 IRS5 környezetének kémiai összetételét és poráramlásait, vagyis olyan folyamatokat vizsgált meg közvetlenül, amelyek korábban csak elméleti modellekből voltak ismertek. A milliméteres szemcsék észlelése alapján arra jutottak, hogy a részecskék valószínűleg a korong sűrűbb, belső tartományaiban alakultak ki, majd a csillagszelek kifelé sodorták őket. Ezek a magnetohidrodinamikai áramlások jellemzőek a csillagok fejlődésének korai szakaszára.
A feltételezett folyamat különösen fontos eleme, hogy a nagyobb porszemcsék később visszakerülhetnek a korongba. A csillagászok szerint a gravitáció hatására visszahullhatnak, vagy az akkréciós áramlások szállíthatják vissza őket. Ez új lehetséges mechanizmust kínál a por növekedésére és a bolygók születésére.
A kutatás eredményeit az Astronomy & Astrophysics folyóiratban tették közzé. Sabatini szerint a felfedezés nemcsak a pornövekedés és a bolygókeletkezés új mechanizmusát mutatja be, hanem a Naprendszer kialakulását is új megvilágításba helyezheti.
