Un anneau de chaleur dans le berceau d'une étoile express
Dans un nuage de gaz froid et sombre, là où une étoile commence tout juste à se former, le télescope ALMA a repéré un anneau inhabituel. Il est composé de gaz plus chaud et plus dense que son environnement. Auparavant, de tels détails étaient impossibles à voir, car le gaz au centre du nuage est opaque aux observations conventionnelles.
Cet anneau est probablement chauffé par une onde de choc. Lorsque la matière tombe sur l'étoile en formation tout en étant éjectée de celle-ci, les flux entrent en collision et sont comprimés par le champ magnétique. Au point de collision, le gaz s'échauffe et commence à briller dans les raies du monoxyde de carbone (CO). L'observation de ces raies constitue une nouvelle façon de sonder les tout premiers instants de la vie d'une étoile.
Cette découverte montre que même dans les nuages les plus froids et d'apparence paisible, des processus violents sont à l'œuvre. L'anneau de chaleur est la trace des premiers mouvements qui, à terme, allumeront une nouvelle étoile.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2602.12661
Infall and outflows, coupled with magnetic fields, rapidly structure the gas around newborn protostars. Shocks from interacting components encode the temperature and density distribution, offering a direct probe of the earliest evolution history. However, interferometric observations characterizing warm envelopes using high-excitation lines remain scarce. We present ALMA Band 9 observations of the Taurus dense core MC 27/L1521F, which hosts a Class 0 protostar, targeting the CO($$J$$=6-5) line at an angular resolution of $$\sim$$2\arcsec\ ($$\approx$$300 au). We detect an off-centered ring-like structure with a diameter of $$\sim$$1000 au that was not identifiable in previous low-$$J$$ CO data, where emission close to the systemic velocity is strongly affected by optical depth. The ring shows a typical peak brightness temperature of $$\sim$$3 K at our resolution. Excitation considerations indicate that the detected CO($$J$$=6-5) emission likely arises from relatively warm ($$T \gtrsim 20$$ K) and dense ($$n({\rm H_2}) \gtrsim 10^{5}$$ cm$$^{-3}$$) gas embedded within the surrounding cold, dense core. The morphology and kinematics suggest an energetic and localized shock-heating event, potentially linked to dynamical gas--magnetic-field interactions in the earliest protostellar phase. Our results demonstrate that high-$$J$$ CO observations provide a powerful new window on warm and dense gas components, enabling a more direct view of the physical processes operating at the onset of star formation.
Le monoxyde de carbone (CO) est la deuxième molécule la plus abondante de l'Univers, après l'hydrogène. Il émet dans le domaine radio, ce qui permet aux astronomes de l'utiliser comme une « peinture » pour cartographier les nuages froids.