赤ちゃん星が磁力線を吐き出す「くしゃみ」で新発見 アルマ望遠鏡で暖かいリング状ガス雲を初観測!

2026-04-02 九州大学

香川大学・九州大学の研究チームは、ALMA望遠鏡を用いて、原始星周辺に形成されるリング状の暖かいガス雲を初めて観測した。おうし座方向の分子雲コアMC27において、直径約1000天文単位のリング構造が確認され、周囲より約10K高温であることが判明。この構造は、原始星が磁力線(磁束)を放出する「くしゃみ」による衝撃波で形成されたと考えられる。従来不明だった星形成初期のガス挙動や加熱過程を直接捉えた重要な成果であり、星誕生直後の環境進化の理解を大きく前進させる。

赤ちゃん星が磁力線を吐き出す「くしゃみ」で新発見 アルマ望遠鏡で暖かいリング状ガス雲を初観測!
図1: アルマ望遠鏡の観測に基づく分子雲コアMC 27内部の想像図。 右下にあるのが原始星およびその周りを取り巻く円盤であり、 そこからリング状に暖かいガスが広がっている。リングの内部には磁力線が貫いている。 (Credit: Y. Nakamura, K. Tokuda et al.)

<関連情報>

ALMAバンド9 CO(6–5)により、低温高密度コアMC 27/L1521Fに埋め込まれた原始星に関連する高温リング構造が明らかになった ALMA Band 9 CO(6–5) Reveals a Warm Ring Structure Associated with the Embedded Protostar in the Cold Dense Core MC 27/L1521F

Kazuki Tokuda, Mitsuki Omura, Naoto Harada, Ayumu Shoshi, Naofumi Fukaya, Toshikazu Onishi, Kengo Tachihara, Kazuya Saigo, Tomoaki Matsumoto, Yasuo Fukui,…
The Astrophysical Journal Letters  Published: 2026 April 2
DOI:10.3847/2041-8213/ae47ec

Abstract

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 Atacama Large Millimeter/submillimeter Array 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 ∼2″ (≈300 au). We detect an off-centered ringlike structure with a diameter of ∼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 ∼3 K at our resolution. Excitation considerations indicate that the detected CO(J = 6–5) emission likely arises from relatively warm (T ≳ 20 K) and dense (n(H2) ≳ 105 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.

1701物理及び化学
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