PDRs4All III: JWST's NIR spectroscopic view of the Orion Bar
2 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
3 ISMO - Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay
4 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères = Laboratory for Studies of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres
5 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
6 IRAM - Institut de RadioAstronomie Millimétrique
7 Astrophysique
8 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
9 IPR - Institut de Physique de Rennes
10 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
11 IUF - Institut universitaire de France
12 LPENS - Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris
13 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
14 UB - Université de Bordeaux
15 LCPQ - Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques
16 MAD - Modélisation, Agrégats, Dynamique (LCPQ)
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Résumé
(Abridged) We investigate the impact of radiative feedback from massive stars on their natal cloud and focus on the transition from the HII region to the atomic PDR (crossing the ionisation front (IF)), and the subsequent transition to the molecular PDR (crossing the dissociation front (DF)). We use high-resolution near-IR integral field spectroscopic data from NIRSpec on JWST to observe the Orion Bar PDR as part of the PDRs4All JWST Early Release Science Program. The NIRSpec data reveal a forest of lines including, but not limited to, HeI, HI, and CI recombination lines, ionic lines, OI and NI fluorescence lines, Aromatic Infrared Bands (AIBs including aromatic CH, aliphatic CH, and their CD counterparts), CO2 ice, pure rotational and ro-vibrational lines from H2, and ro-vibrational lines HD, CO, and CH+, most of them detected for the first time towards a PDR. Their spatial distribution resolves the H and He ionisation structure in the Huygens region, gives insight into the geometry of the Bar, and confirms the large-scale stratification of PDRs. We observe numerous smaller scale structures whose typical size decreases with distance from Ori C and IR lines from CI, if solely arising from radiative recombination and cascade, reveal very high gas temperatures consistent with the hot irradiated surface of small-scale dense clumps deep inside the PDR. The H2 lines reveal multiple, prominent filaments which exhibit different characteristics. This leaves the impression of a "terraced" transition from the predominantly atomic surface region to the CO-rich molecular zone deeper in. This study showcases the discovery space created by JWST to further our understanding of the impact radiation from young stars has on their natal molecular cloud and proto-planetary disk, which touches on star- and planet formation as well as galaxy evolution.
| Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
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