Detection of interstellar oxidaniumyl: Abundant H2O+ towards the star-forming regions DR21, Sgr B2, and NGC6334
V. Ossenkopf
(1, 2)
,
H. S. P. Müller
,
D. C. Lis
(3)
,
P. Schilke
(4, 5)
,
T. A. Bell
,
S. Bruderer
(6)
,
E. Bergin
(7)
,
C. Ceccarelli
(8)
,
C. Comito
(5)
,
J. Stutzki
(4)
,
A. Bacmann
(9)
,
Alain Baudry
(9)
,
A. O. Benz
(10)
,
M. Benedettini
(8)
,
O. Berne
(11)
,
G. Blake
(12)
,
A. Boogert
(8)
,
S. Bottinelli
(13)
,
F. Boulanger
(14)
,
S. Cabrit
(15)
,
P. Caselli
(16)
,
E. Caux
(13, 13)
,
J. Cernicharo
(17)
,
C. Codella
(8)
,
A. Coutens
(8)
,
N. Crimier
(8)
,
N. R. Crockett
,
F. Daniel
(15, 17, 18)
,
K. Demyk
(8)
,
P. Dieleman
(2)
,
C. Dominik
(19)
,
M. L. Dubernet
(15)
,
M. Emprechtinger
(20)
,
P. Encrenaz
(15)
,
E. Falgarone
(21)
,
K. France
,
A. Fuente
(8)
,
M. Gerin
(15, 21)
,
T. F. Giesen
,
A. M. Di Giorgio
(22)
,
J. R. Goicoechea
(15)
,
P. F. Goldsmith
,
R. Güsten
(5)
,
A. Harris
,
F. Helmich
(8)
,
E. Herbst
(23, 24)
,
Pierre Hily-Blant
(8)
,
K. Jacobs
(25)
,
T. Jacq
(9)
,
Ch. Joblin
,
D. Johnstone
(26)
,
C. Kahane
(8)
,
M. Kama
(8)
,
T. Klein
(27)
,
A. Klotz
(13, 28)
,
C. Kramer
(29)
,
W. Langer
(8)
,
B. Lefloch
(8)
,
C. Leinz
,
A. Lorenzani
(16)
,
S. D. Lord
,
S. Maret
(8)
,
P. G. Martin
(30)
,
J. Martin-Pintado
(8)
,
C. Mccoey
(22)
,
M. Melchior
,
G. J. Melnick
(31)
,
K. M. Menten
(27)
,
B. Mookerjea
(32)
,
P. Morris
(33)
,
J. A. Murphy
,
D. A. Neufeld
,
B. Nisini
(34)
,
S. Pacheco
(8)
,
L. Pagani
(15)
,
B. Parise
(13)
,
J. C. Pearson
(22)
,
M. Pérault
(15)
,
T. G. Phillips
(3)
,
R. Plume
(35)
,
S.-L. Quin
,
R. Rizzo
,
M. Röllig
,
M. Salez
(8)
,
P. Saraceno
(36)
,
S. Schlemmer
(4)
,
R. Simon
(37)
,
K. Schuster
(8)
,
F. F. S. van Der Tak
(2, 38)
,
A. G. G. M. Tielens
(2)
,
D. Teyssier
,
N. Trappe
(39)
,
C. Vastel
(13, 13)
,
S. Viti
(8)
,
Valentine Wakelam
(40)
,
A. Walters
(8)
,
S. Wang
(7)
,
N. Whyborn
,
M. van Der Wiel
(8)
,
H. W. Yorke
,
S. Yu
(41)
,
J. Zmuidzinas
(20)
1
LUTH (UMR_8102) -
Laboratoire Univers et Théories
2 SRON - SRON Netherlands Institute for Space Research
3 CALTECH - California Institute of Technology
4 I. Physikalisches Institut [Köln]
5 Max Planck Institute for Radio Astronomy
6 MPE - Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik
7 Department of Astronomy [Ann Arbor]
8 LAOG - Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble
9 FORMATION STELLAIRE 2010
10 Institute of Astronomy [ETH Zürich]
11 Leiden Observatory [Leiden]
12 LOCIE - LabOratoire proCédés énergIe bâtimEnt
13 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
14 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
15 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
16 OAA - INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri
17 CAB - Centro de Astrobiologia [Madrid]
18 ENS-PSL - École normale supérieure - Paris
19 AI PANNEKOEK - Astronomical Institute Anton Pannekoek
20 Cahill Center for Astronomy and Astrophysics
21 LRA - Laboratoire de Radioastronomie
22 FL - foreign laboratories
23 OSU - Department of Physics [Ohio State University]
24 Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA
25 Leibniz Institute for Crystal Growth
26 Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, BC V9E 2E7 Canada
27 MPIFR - Max-Planck-Institut für Radioastronomie
28 OHP - Observatoire de Haute-Provence
29 IRAM - Instituto de RadioAstronomía Milimétrica
30 LM2C - Laboratoire de Modélisation Multi-échelles des Combustibles
31 CfA - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
32 KOSMA, I. Physikalisches Institut
33 IPAC - Infrared Processing and Analysis Center
34 OAR - INAF - Osservatorio Astronomico di Roma
35 Department of Physics and Astronomy [Calgary]
36 IFSI - Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario
37 GSI - Helmholtz zentrum für Schwerionenforschung GmbH
38 Kapteyn Astronomical Institute [Groningen]
39 LDAR (EA_4434) - Laboratoire de Didactique André Revuz
40 AMOR 2010
41 JPL - Jet Propulsion Laboratory
2 SRON - SRON Netherlands Institute for Space Research
3 CALTECH - California Institute of Technology
4 I. Physikalisches Institut [Köln]
5 Max Planck Institute for Radio Astronomy
6 MPE - Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik
7 Department of Astronomy [Ann Arbor]
8 LAOG - Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble
9 FORMATION STELLAIRE 2010
10 Institute of Astronomy [ETH Zürich]
11 Leiden Observatory [Leiden]
12 LOCIE - LabOratoire proCédés énergIe bâtimEnt
13 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
14 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
15 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
16 OAA - INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri
17 CAB - Centro de Astrobiologia [Madrid]
18 ENS-PSL - École normale supérieure - Paris
19 AI PANNEKOEK - Astronomical Institute Anton Pannekoek
20 Cahill Center for Astronomy and Astrophysics
21 LRA - Laboratoire de Radioastronomie
22 FL - foreign laboratories
23 OSU - Department of Physics [Ohio State University]
24 Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA
25 Leibniz Institute for Crystal Growth
26 Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, BC V9E 2E7 Canada
27 MPIFR - Max-Planck-Institut für Radioastronomie
28 OHP - Observatoire de Haute-Provence
29 IRAM - Instituto de RadioAstronomía Milimétrica
30 LM2C - Laboratoire de Modélisation Multi-échelles des Combustibles
31 CfA - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
32 KOSMA, I. Physikalisches Institut
33 IPAC - Infrared Processing and Analysis Center
34 OAR - INAF - Osservatorio Astronomico di Roma
35 Department of Physics and Astronomy [Calgary]
36 IFSI - Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario
37 GSI - Helmholtz zentrum für Schwerionenforschung GmbH
38 Kapteyn Astronomical Institute [Groningen]
39 LDAR (EA_4434) - Laboratoire de Didactique André Revuz
40 AMOR 2010
41 JPL - Jet Propulsion Laboratory
H. S. P. Müller
- Fonction : Auteur
P. Schilke
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755787
- ORCID : 0000-0003-2141-5689
T. A. Bell
- Fonction : Auteur
O. Berne
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739489
- IdHAL : olivierberne
- ORCID : 0000-0002-1686-8395
- IdRef : 133164845
S. Cabrit
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755514
- ORCID : 0000-0002-1593-3693
- IdRef : 139572686
P. Caselli
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755659
- ORCID : 0000-0003-1481-7911
- IdRef : 094785007
E. Caux
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742272
- IdHAL : manulcaux
- ORCID : 0000-0002-4463-6663
- IdRef : 032169922
J. Cernicharo
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755513
- ORCID : 0000-0002-3518-2524
- IdRef : 033601550
C. Codella
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759631
- ORCID : 0000-0003-1514-3074
- IdRef : 202999092
A. Coutens
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739468
- IdHAL : audrey-coutens
- ORCID : 0000-0003-1805-3920
- IdRef : 167181491
N. R. Crockett
- Fonction : Auteur
C. Dominik
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755731
- ORCID : 0000-0002-3393-2459
K. France
- Fonction : Auteur
A. Fuente
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761414
- ORCID : 0000-0001-6317-6343
T. F. Giesen
- Fonction : Auteur
P. F. Goldsmith
- Fonction : Auteur
A. Harris
- Fonction : Auteur
Pierre Hily-Blant
- Fonction : Auteur
- PersonId : 4564
- IdHAL : pierrehily-blant
- ORCID : 0000-0003-3488-8442
- IdRef : 145464385
Ch. Joblin
- Fonction : Auteur
B. Lefloch
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739052
- IdHAL : bertrand-le-floch
- ORCID : 0000-0002-9397-3826
- IdRef : 202999041
C. Leinz
- Fonction : Auteur
S. D. Lord
- Fonction : Auteur
S. Maret
- Fonction : Auteur
- PersonId : 177813
- IdHAL : sebastien-maret
- ORCID : 0000-0003-1104-4554
M. Melchior
- Fonction : Auteur
P. Morris
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756945
- ORCID : 0000-0002-8533-8232
J. A. Murphy
- Fonction : Auteur
D. A. Neufeld
- Fonction : Auteur
B. Nisini
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759251
- ORCID : 0000-0002-9190-0113
L. Pagani
- Fonction : Auteur
- PersonId : 173664
- IdHAL : laurent-pagani
- ORCID : 0000-0002-3319-1021
- IdRef : 031462812
S.-L. Quin
- Fonction : Auteur
R. Rizzo
- Fonction : Auteur
M. Röllig
- Fonction : Auteur
D. Teyssier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755321
- ORCID : 0000-0002-6261-5292
N. Whyborn
- Fonction : Auteur
H. W. Yorke
- Fonction : Auteur
Résumé
Aims: We identify a prominent absorption feature at 1115 GHz, detected in first HIFI spectra towards high-mass star-forming regions, and interpret its astrophysical origin. Methods: The characteristic hyperfine pattern of the H2O+ ground-state rotational transition, and the lack of other known low-energy transitions in this frequency range, identifies the feature as H2O+ absorption against the dust continuum background and allows us to derive the velocity profile of the absorbing gas. By comparing this velocity profile with velocity profiles of other tracers in the DR21 star-forming region, we constrain the frequency of the transition and the conditions for its formation. Results: In DR21, the velocity distribution of H2O+ matches that of the [C ii] line at 158 μm and of OH cm-wave absorption, both stemming from the hot and dense clump surfaces facing the H ii-region and dynamically affected by the blister outflow. Diffuse foreground gas dominates the absorption towards Sgr B2. The integrated intensity of the absorption line allows us to derive lower limits to the H2O+ column density of 7.2 × 1012 cm-2 in NGC 6334, 2.3 × 1013 cm-2 in DR21, and 1.1 × 1015 cm-2 in Sgr B2. Herschel is an ESA space observatory with science instruments provided by European-led Principal Investigator consortia and with important participation from NASA.
| Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
|---|
