Ortho-to-para ratio of interstellar heavy water
C. Vastel
(1, 1)
,
C. Ceccarelli
(2)
,
E. Caux
(1, 1)
,
A. Coutens
(2)
,
J. Cernicharo
(3)
,
S. Bottinelli
(1)
,
K. Demyk
(2)
,
A. Faure
(2)
,
L. Wiesenfeld
(2)
,
Y. Scribano
,
A. Bacmann
(4)
,
Pierre Hily-Blant
(2)
,
S. Maret
(2)
,
A. Walters
(2)
,
E. A. Bergin
(5)
,
G. A. Blake
(6)
,
Alain Castets
(2)
,
N. Crimier
(2)
,
C. Dominik
(7)
,
P. Encrenaz
(8)
,
M. Gérin
(8, 9)
,
P. Hennebelle
(2)
,
C. Kahane
(2)
,
A. Klotz
(1, 10)
,
G. Melnick
(2)
,
L. Pagani
(8)
,
B. Parise
(1)
,
P. Schilke
(11, 12)
,
Valentine Wakelam
(13)
,
Alain Baudry
(4)
,
T. Bell
(2)
,
M. Benedettini
(2)
,
A. Boogert
(2)
,
S. Cabrit
(8)
,
P. Caselli
(14)
,
C. Codella
(2)
,
C. Comito
(12)
,
E. Falgarone
(9)
,
A. Fuente
(2)
,
P. F. Goldsmith
,
F. Helmich
(2)
,
T. Henning
(15)
,
E. Herbst
(16, 17)
,
T. Jacq
(4)
,
M. Kama
(2)
,
W. Langer
(2)
,
B. Lefloch
(2)
,
D. Lis
(2)
,
S. Lord
(2)
,
A. Lorenzani
(14)
,
D. Neufeld
(2)
,
B. Nisini
(18)
,
S. Pacheco
(2)
,
Justin Pearson
(2)
,
T. Phillips
(2)
,
M. Salez
(2)
,
P. Saraceno
(19)
,
K. Schuster
(2)
,
X. Tielens
(2)
,
F. van Der Tak
(2)
,
M. H. D. van Der Wiel
,
S. Viti
(2)
,
F. Wyrowski
(20)
,
H. Yorke
(2)
,
Ph. Cais
(4)
,
J. M. Krieg
,
M. Olberg
(21)
,
L. Ravera
(1)
1
CESR -
Centre d'étude spatiale des rayonnements
2 LAOG - Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble
3 CAB - Centro de Astrobiologia [Madrid]
4 FORMATION STELLAIRE 2010
5 Department of Astronomy [Ann Arbor]
6 LOCIE - LabOratoire proCédés énergIe bâtimEnt
7 AI PANNEKOEK - Astronomical Institute Anton Pannekoek
8 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
9 LRA - Laboratoire de Radioastronomie
10 OHP - Observatoire de Haute-Provence
11 I. Physikalisches Institut [Köln]
12 Max Planck Institute for Radio Astronomy
13 AMOR 2010
14 OAA - INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri
15 MPIA - Max-Planck-Institut für Astronomie
16 Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA
17 Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA
18 OAR - INAF - Osservatorio Astronomico di Roma
19 IFSI - Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario
20 MPIFR - Max-Planck-Institut für Radioastronomie
21 Onsala Space Observatory
2 LAOG - Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble
3 CAB - Centro de Astrobiologia [Madrid]
4 FORMATION STELLAIRE 2010
5 Department of Astronomy [Ann Arbor]
6 LOCIE - LabOratoire proCédés énergIe bâtimEnt
7 AI PANNEKOEK - Astronomical Institute Anton Pannekoek
8 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
9 LRA - Laboratoire de Radioastronomie
10 OHP - Observatoire de Haute-Provence
11 I. Physikalisches Institut [Köln]
12 Max Planck Institute for Radio Astronomy
13 AMOR 2010
14 OAA - INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri
15 MPIA - Max-Planck-Institut für Astronomie
16 Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA
17 Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA
18 OAR - INAF - Osservatorio Astronomico di Roma
19 IFSI - Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario
20 MPIFR - Max-Planck-Institut für Radioastronomie
21 Onsala Space Observatory
E. Caux
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742272
- IdHAL : manulcaux
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A. Coutens
- Fonction : Auteur
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J. Cernicharo
- Fonction : Auteur
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A. Faure
- Fonction : Auteur
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L. Wiesenfeld
- Fonction : Auteur
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Y. Scribano
- Fonction : Auteur
Pierre Hily-Blant
- Fonction : Auteur
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S. Maret
- Fonction : Auteur
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C. Dominik
- Fonction : Auteur
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P. Hennebelle
- Fonction : Auteur
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L. Pagani
- Fonction : Auteur
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P. Schilke
- Fonction : Auteur
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S. Cabrit
- Fonction : Auteur
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P. Caselli
- Fonction : Auteur
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C. Codella
- Fonction : Auteur
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A. Fuente
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761414
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P. F. Goldsmith
- Fonction : Auteur
T. Henning
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755782
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B. Lefloch
- Fonction : Auteur
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B. Nisini
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759251
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M. H. D. van Der Wiel
- Fonction : Auteur
J. M. Krieg
- Fonction : Auteur
Résumé
Context. Despite the low elemental deuterium abundance in the Galaxy, enhanced molecular D/H ratios have been found in the environments of low-mass star-forming regions, and in particular the Class 0 protostar IRAS 16293-2422. Aims: The CHESS (Chemical HErschel Surveys of Star forming regions) key program aims to study the molecular complexity of the interstellar medium. The high sensitivity and spectral resolution of the Herschel/HIFI instrument provide a unique opportunity to observe the fundamental 11,1-00,0 transition of the ortho-D2O molecule, which is inaccessible from the ground, and determine the ortho-to-para D2O ratio. Methods: We detected the fundamental transition of the ortho-D2O molecule at 607.35 GHz towards IRAS 16293-2422. The line is seen in absorption with a line opacity of 0.62 ± 0.11 (1σ). From the previous ground-based observations of the fundamental 11,0-10,1 transition of para-D2O seen in absorption at 316.80 GHz, we estimate a line opacity of 0.26 ± 0.05 (1σ). Results: We show that the observed absorption is caused by the cold gas in the envelope of the protostar. Using these new observations, we estimate for the first time the ortho-to-para D2O ratio to be lower than 2.6 at a 3σ level of uncertainty, which should be compared with the thermal equilibrium value of 2:1. Herschel is an ESA space observatory with science instruments provided by European-led principal Investigator consortia and with important participation from NASA.