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6 results on '"C. Vastel"'

1. SOLIS XVI. Mass ejection and time variability in protostellar outflows: Cep E

Author

A. de A. Schutzer, P. R. Rivera-Ortiz, B. Lefloch, A. Gusdorf, C. Favre, D. Segura-Cox, A. López-Sepulcre, R. Neri, J. Ospina-Zamudio, M. De Simone, C. Codella, S. Viti, L. Podio, J. Pineda, R. O’Donoghue, C. Ceccarelli, P. Caselli, F. Alves, R. Bachiller, N. Balucani, E. Bianchi, L. Bizzocchi, S. Bottinelli, E. Caux, A. Chacón-Tanarro, F. Dulieu, J. Enrique-Romero, F. Fontani, S. Feng, J. Holdship, I. Jiménez-Serra, A. Jaber Al-Edhari, C. Kahane, V. Lattanzi, Y. Oya, A. Punanova, A. Rimola, N. Sakai, S. Spezzano, I. R. Sims, V. Taquet, L. Testi, P. Theulé, P. Ugliengo, C. Vastel, A. I. Vasyunin, F. Vazart, S. Yamamoto, A. Witzel, A. de A. Schutzer, P. R. Rivera-Ortiz, B. Lefloch, A. Gusdorf, C. Favre, D. Segura-Cox, A. L??pez-Sepulcre, R. Neri, J. Ospina-Zamudio, M. De Simone, C. Codella, S. Viti, L. Podio, J. Pineda, R. O'Donoghue, C. Ceccarelli, P. Caselli, F. Alve, R. Bachiller, N. Balucani, E. Bianchi, L. Bizzocchi, S. Bottinelli, E. Caux, A. Chacón-Tanarro, F. Dulieu, J. Enrique-Romero, F. Fontani, S. Feng, J. Holdship, I. Jiménez-Serra, A. Jaber Al-Edhari, C. Kahane, V. Lattanzi, Y. Oya, A. Punanova, A. Rimola, N. Sakai, S. Spezzano, I. R. Sim, V. Taquet, L. Testi, P. Theulé, P. Ugliengo, C. Vastel, A. I. Vasyunin, F. Vazart, S. Yamamoto, A. Witzel, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL), Astrophysique, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Centre de Mathématiques Laurent Schwartz (CMLS), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), University of Texas at Austin [Austin], Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University College of London [London] (UCL), INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri (OAA), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Laboratoire de Radiopathologie (LRP), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Observatorio Astronomico Nacional, Madrid, Dip. Chimica 'G. Ciamician', Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instituto Geografico Nacional (IGN), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Spain] (CSIC), The University of Tokyo (UTokyo), Ural Federal University [Ekaterinburg] (UrFU), Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), RIKEN - Institute of Physical and Chemical Research [Japon] (RIKEN), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physique des interactions ioniques et moléculaires (PIIM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli studi di Torino = University of Turin (UNITO), Based on observations carried out with the IRAM NOEMA interferometer. IRAM is supported by INSU/CNRS (France), MPG (Germany) and IGN (Spain). AS, BL, PR-RO, acknowledge support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 811312 for the project 'Astro-Chemical Origins' (ACO) and the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program for the Project 'The Dawn of Organic Chemistry' (DOC) grant agreement No 741002. DSC is supported by an NSF Astronomy and Astrophysics Postdoctoral Fellowship under award AST-2102405. A.V. and A.P. are the members of the Max Planck Partner Group at the Ural Federal University. A.P. and A.V. acknowledge the support of the Russian Ministry of Science and Education via the State Assignment Contract no. FEUZ-2020-0038., European Project: 811312, LERMA Cergy (LERMA), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères (LERMA (UMR_8112)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY), INSU/CNRS (France), MPG (Germany), IGN (Spain), European Union [811312], European Research Council (ERC) under the European Union [741002], NSF Astronomy and Astrophysics Postdoctoral Fellowship [AST-2102405], and Russian Ministry of Science and Education [FEUZ-2020-0038]

Subjects
DYNAMICS, MASS EJECTION, JETS AND OUTFLOWS [ISM], KINEMATICS AND DYNAMICS [ISM], ISM JETS AND OUTFLOWS, TIME VARIABILITY, JET FORMATION, HIGH VELOCITY, FORMATION [STARS], ISM: kinematics and dynamic, KINEMATICS, ISM: jets and outflow, ISM: kinematics and dynamics, stars: formation, [SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph], astrochemistry, STARS FORMATION, ACCRETION PROCESS, PROTOSTARS, Astronomy and Astrophysics, VELOCITY, MASS LOSS RATE, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: jets and outflows, Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics, Space and Planetary Science, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], STARS
Abstract

Context. Protostellar jets are an important agent of star formation feedback, tightly connected with the mass-accretion process. The history of jet formation and mass ejection provides constraints on the mass accretion history and on the nature of the driving source. Aims. We characterize the time-variability of the mass-ejection phenomena at work in the class 0 protostellar phase in order to better understand the dynamics of the outflowing gas and bring more constraints on the origin of the jet chemical composition and the mass accretion history. Methods. Using the NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) interferometer, we have observed the emission of the CO 2–1 and SO NJ = 54–43 rotational transitions at an angular resolution of 1.0 00 (820 au) and 0.400 (330 au), respectively, toward the intermediate mass class 0 protostellar system Cep E. Results. The CO high-velocity jet emission reveals a central component of ≤400 au diameter associated with high-velocity molecular knots that is also detected in SO, surrounded by a collimated layer of entrained gas. The gas layer appears to be accelerated along the main axis over a length scale δ0 ∼ 700 au, while its diameter gradually increases up to several 1000 au at 2000 au from the protostar. The jet is fragmented into 18 knots of mass ∼10−3 M, unevenly distributed between the northern and southern lobes, with velocity variations up to 15 km s−1 close to the protostar. This is well below the jet terminal velocities in the northern (+65 km s−1) and southern (-125 km s-1)lobes. The knot interval distribution is approximately bimodal on a timescale of ∼50–80 yr, which is close to the jet driving protostar Cep E-A and ∼150−20 yr at larger distances >1200. The mass-loss rates derived from knot masses are steady overall, with values of 2.7 x 10−5 M yr−1 and 8.9 x 10−6 M yr−1 in the northern and southern lobe, respectively. Conclusions. The interaction of the ambient protostellar material with high-velocity knots drives the formation of a molecular layer around the jet. This accounts for the higher mass-loss rate in the northern lobe. The jet dynamics are well accounted for by a simple precession model with a period of 2000 yr and a mass-ejection period of 55 yr. © Authors 2022 741002; National Science Foundation, NSF: AST-2102405; Horizon 2020 Framework Programme, H2020; H2020 Marie Skłodowska-Curie Actions, MSCA: 811312; European Research Council, ERC; Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Minobrnauka: FEUZ-2020-0038; Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS; Ural Federal University, UrFU interferometer. IRAM is supported by INSU/CNRS (France), MPG (Germany) and IGN (Spain). AS, BL, PR-RO, acknowledge support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 811312 for the project “Astro-Chemical Origins” (ACO) and the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program for the Project “The Dawn of Organic Chemistry” (DOC) grant agreement No 741002. DSC is supported by an NSF Astronomy and Astrophysics Postdoctoral Fellowship under award AST-2102405. A.V. and A.P. are the members of the Max Planck Partner Group at the Ural Federal University. A.P. and A.V. acknowledge the support of the Russian Ministry of Science and Education via the State Assignment Contract no. FEUZ-2020-0038. Based on observations carried out with the IRAM NOEMA interferometer. IRAM is supported by INSU/CNRS (France), MPG (Germany) and IGN (Spain). AS, BL, PR-RO, acknowledge support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 811312 for the project "Astro-Chemical Origins" (ACO) and the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program for the Project "The Dawn of Organic Chemistry" (DOC) grant agreement No 741002. DSC is supported by an NSF Astronomy and Astrophysics Postdoctoral Fellowship under award AST-2102405. A.V. and A.P. are the members of the Max Planck Partner Group at the Ural Federal University. A.P. and A.V. acknowledge the support of the Russian Ministry of Science and Education via the State Assignment Contract no. FEUZ-2020-0038.

Published
2022

2. SOLIS

Author

V. Lattanzi, F. O. Alves, M. Padovani, F. Fontani, P. Caselli, C. Ceccarelli, A. López-Sepulcre, C. Favre, R. Neri, L. Chahine, C. Vastel, and L. Evans

Subjects
Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), FOS: Physical sciences, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR)
Abstract

The study of the early phases of star and planet formation is important to understand the physical and chemical history of stellar systems such as our own. In particular, protostars born in rich clusters are prototypes of the young Solar System. In the framework of the Seeds Of Life In Space (SOLIS) large observational project, the aim of the present work is to investigate the origin of the previously inferred high flux of energetic particles in the protocluster FIR4 of the Orion Molecular Cloud 2 (OMC-2), which appears asymmetric within the protocluster itself. Interferometric observations carried out with the IRAM NOEMA interferometer were used to map the silicon monoxide (SiO) emission around the FIR4 protocluster. Complementary archival data from the ALMA interferometer were also employed to help constrain excitation conditions. A physical-chemical model was implemented to characterise the particle acceleration along the protostellar jet candidate, along with a non-LTE analysis of the SiO emission along the jet. The emission morphology of the SiO rotational transitions hints for the first time at the presence of a collimated jet originating very close to the brightest protostar in the cluster, HOPS-108. The NOEMA observations unveiled a possible jet in the OMC-2 FIR4 protocluster propagating towards a previously measured enhanced cosmic-ray ionisation rate. This suggests that energetic particle acceleration by the jet shock close to the protostar might be at the origin of the enhanced cosmic-ray ionisation rate, as confirmed by modelling the protostellar jet., 8 pages, 7 figures, accepted for publications in A&A

Published
2023

3. Seeds of Life in Space (SOLIS): VI. Chemical evolution of sulfuretted species along the outflows driven by the low-mass protostellar binary NGC 1333-IRAS4A

Author

V. Taquet, C. Codella, M. De Simone, A. López-Sepulcre, J. E. Pineda, D. Segura-Cox, C. Ceccarelli, P. Caselli, A. Gusdorf, M. V. Persson, F. Alves, E. Caux, C. Favre, F. Fontani, R. Neri, Y. Oya, N. Sakai, C. Vastel, S. Yamamoto, R. Bachiller, N. Balucani, E. Bianchi, L. Bizzocchi, A. Chacón-Tanarro, F. Dulieu, J. Enrique-Romero, S. Feng, J. Holdship, B. Lefloch, A. Jaber Al-Edhari, I. Jiménez-Serra, C. Kahane, V. Lattanzi, J. Ospina-Zamudio, L. Podio, A. Punanova, A. Rimola, I. R. Sims, S. Spezzano, L. Testi, P. Theulé, P. Ugliengo, A. I. Vasyunin, F. Vazart, S. Viti, A. Witzel, Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA), Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), Max-Planck-Gesellschaft, Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA (UMR_8112)), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY), Chalmers University of Technology [Göteborg], Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), The University of Tokyo (UTokyo), RIKEN - Institute of Physical and Chemical Research [Japon] (RIKEN), Instituto Geografico Nacional (IGN), National Astronomical Observatories [Beijing] (NAOC), Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS), University College of London [London] (UCL), Spanish National Research Council (CSIC), Ural Federal University [Ekaterinburg] (UrFU), Departament de Química [Barcelona] (UAB), Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Southern Observatory (ESO), Physique des interactions ioniques et moléculaires (PIIM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli studi di Torino (UNITO), IRAM PdBI/NOEMA Interferometer [V05B, V010, U003, L15AA], MPG (Germany)Max Planck Society, IGN (Spain), European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Sklodowska-Curie grantEuropean Union (EU) [664931], PRIN-INAF 2016 'The Cradle of Life -GENESIS-SKA (General Conditions in Early Planetary Systems for the rise of life with SKA)', European Research Council (ERC) under the European Union's Horizon 2020 research and innovation programmeEuropean Research Council (ERC) [741002], European MARIE SKLODOWSKA-CURIE ACTIONS under the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme [811312], French National Research Agency of the 'Origin of Life' project of the Universite Grenoble-AlpesFrench National Research Agency (ANR) [ANR-15-IDEX-02], INSU/CNRS (France)Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ceccarelli, C. [0000-0001-9664-6292], Balucani, N. [0000-0001-5121-5683], Rimola, A. [0000-0002-9637-4554], Al Edhari, A. J. [0000-0003-4089-841X], De Oliveira Alves, F. [0000-0002-7945-064X], Lefloch, B. [0000-0002-9397-3826], Persson, M. V. [0000-0002-1100-5734], Bachiller, R. [0000-0002-5331-5386], Pineda, J. [0000-0002-3972-1978], Segura Cox, D. [0000-0003-3172-6763], IRAM PdBI/NOEMA Interferometer, V05B V010 U003 L15AA, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères = Laboratory for Studies of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres (LERMA), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli studi di Torino = University of Turin (UNITO), ANR-15-IDEX-0002,UGA,IDEX UGA(2015), Unidad de Excelencia Científica María de Maeztu Centro de Astrobiología del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial y CSIC, MDM-2017-0737, Agence Nationale de la Recherche (ANR), European Research Council (ERC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY), Taquet V., Codella C., De Simone M., Lopez-Sepulcre A., Pineda J.E., Segura-Cox D., Ceccarelli C., Caselli P., Gusdorf A., Persson M.V., Alves F., Caux E., Favre C., Fontani F., Neri R., Oya Y., Sakai N., Vastel C., Yamamoto S., Bachiller R., Balucani N., Bianchi E., Bizzocchi L., Chacon-Tanarro A., Dulieu F., Enrique-Romero J., Feng S., Holdship J., Lefloch B., Jaber Al-Edhari A., Jimenez-Serra I., Kahane C., Lattanzi V., Ospina-Zamudio J., Podio L., Punanova A., Rimola A., Sims I.R., Spezzano S., Testi L., Theule P., Ugliengo P., Vasyunin A.I., Vazart F., Viti S., and Witzel A.

Subjects
MILLIMETER ARRAYS, Binary number, CHEMICAL EVOLUTION, ISM: molecule, Astrophysics, Space (mathematics), 01 natural sciences, ISM: abundances, CHEMICAL CONDITIONS, ISM jets and outflows, ABUNDANCES [ISM], jets and outflows -ISM, CHEMICAL DIFFERENTIATION, 010303 astronomy & astrophysics, ISM abundances, Astrochemistry, Physics, [PHYS]Physics [physics], ASTROCHEMISTRY, Shock (fluid dynamics), INTERSTELLAR ICE, SUBMILLIMETRE TELESCOPES, NGC 1333-IRAS4A, ISM: abundance, ISM: molecules, stars formation, Radial velocity, ISM: jets and outflows, ISM individual objects NGC1333-IRAS4A, ISM: individual objects: NGC 1333-IRAS4A, CHEMICAL HISTORY, Low Mass, molecules -stars, Stars: formation, individual objects, JETS AND OUTFLOWS [ISM], FOS: Physical sciences, Context (language use), INDIVIDUAL OBJECTS: NGC 1333-IRAS4A [ISM], SILICON COMPOUNDS, SULFUR DIOXIDE, ISM molecules, astrochemistry -ISM, FORMATION [STARS], 0103 physical sciences, Protostar, ISM: jets and outflow, formation -ISM, 010308 nuclear & particles physics, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, abundances -ISM, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), MOLECULES [ISM], Outflow, MOLECULAR OUTFLOWS, STARS
Abstract

Context. Low-mass protostars drive powerful molecular outflows that can be observed with millimetre and submillimetre telescopes. Various sulfuretted species are known to be bright in shocks and could be used to infer the physical and chemical conditions throughout the observed outflows. Aims. The evolution of sulfur chemistry is studied along the outflows driven by the NGC 1333-IRAS4A protobinary system located in the Perseus cloud to constrain the physical and chemical processes at work in shocks. Methods. We observed various transitions from OCS, CS, SO, and SO2 towards NGC 1333-IRAS4A in the 1.3, 2, and 3 mm bands using the IRAM NOrthern Extended Millimeter Array and we interpreted the observations through the use of the Paris-Durham shock model. Results. The targeted species clearly show different spatial emission along the two outflows driven by IRAS4A. OCS is brighter on small and large scales along the south outflow driven by IRAS4A1, whereas SO2 is detected rather along the outflow driven by IRAS4A2 that is extended along the north east-south west direction. SO is detected at extremely high radial velocity up to + 25 km s-1 relative to the source velocity, clearly allowing us to distinguish the two outflows on small scales. Column density ratio maps estimated from a rotational diagram analysis allowed us to confirm a clear gradient of the OCS/SO2 column density ratio between the IRAS4A1 and IRAS4A2 outflows. Analysis assuming non Local Thermodynamic Equilibrium of four SO2 transitions towards several SiO emission peaks suggests that the observed gas should be associated with densities higher than 105 cm-3 and relatively warm (T > 100 K) temperatures in most cases. Conclusions. The observed chemical differentiation between the two outflows of the IRAS4A system could be explained by a different chemical history. The outflow driven by IRAS4A1 is likely younger and more enriched in species initially formed in interstellar ices, such as OCS, and recently sputtered into the shock gas. In contrast, the longer and likely older outflow triggered by IRAS4A2 is more enriched in species that have a gas phase origin, such as SO2., With funding from the Spanish government through the "María de Maeztu Unit of Excellence" accreditation (MDM-2017-0737)

Published
2020

4. Herschel/HIFI discovery of interstellar chloronium (H2Cl+)

Author

D. C. Lis, J. C. Pearson, D. A. Neufeld, P. Schilke, H. S. P. Müller, H. Gupta, T. A. Bell, C. Comito, T. G. Phillips, E. A. Bergin, C. Ceccarelli, P. F. Goldsmith, G. A. Blake, A. Bacmann, A. Baudry, M. Benedettini, A. Benz, J. Black, A. Boogert, S. Bottinelli, S. Cabrit, P. Caselli, A. Castets, E. Caux, J. Cernicharo, C. Codella, A. Coutens, N. Crimier, N. R. Crockett, F. Daniel, K. Demyk, C. Dominic, M.-L. Dubernet, M. Emprechtinger, P. Encrenaz, E. Falgarone, A. Fuente, M. Gerin, T. F. Giesen, J. R. Goicoechea, F. Helmich, P. Hennebelle, Th. Henning, E. Herbst, P. Hily-Blant, Å. Hjalmarson, D. Hollenbach, T. Jack, C. Joblin, D. Johnstone, C. Kahane, M. Kama, M. Kaufman, A. Klotz, W. D. Langer, B. Larsson, J. Le Bourlot, B. Lefloch, F. Le Petit, D. Li, R. Liseau, S. D. Lord, A. Lorenzani, S. Maret, P. G. Martin, G. J. Melnick, K. M. Menten, P. Morris, J. A. Murphy, Z. Nagy, B. Nisini, V. Ossenkopf, S. Pacheco, L. Pagani, B. Parise, M. Pérault, R. Plume, S.-L. Qin, E. Roueff, M. Salez, A. Sandqvist, P. Saraceno, S. Schlemmer, K. Schuster, R. Snell, J. Stutzki, A. Tielens, N. Trappe, F. F. S. van der Tak, M. H. D. van der Wiel, E. van Dishoeck, C. Vastel, S. Viti, V. Wakelam, A. Walters, S. Wang, F. Wyrowski, H. W. Yorke, S. Yu, J. Zmuidzinas, Y. Delorme, J.-P. Desbat, R. Güsten, J.-M. Krieg, B. Delforge, California Institute of Technology (CALTECH), foreign laboratories (FL), CERN [Genève], I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln = University of Cologne, Max Planck Institute for Radio Astronomy, Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (LAOG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Optimisation de la Conception et Ingénierie de l'Environnement (LOCIE), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), FORMATION STELLAIRE 2010, Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB), Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB), Indiana University Cyclotron Facility (IUCF), Indiana University [Bloomington], Indiana University System-Indiana University System, Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri (OAA), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Université Paris sciences et lettres (PSL), Cahill Center for Astronomy and Astrophysics, Laboratoire de Radioastronomie (LRA), Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), Max-Planck-Gesellschaft, Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA, Ohio State University [Columbus] (OSU), Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA, Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology [Göteborg], Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, BC V9E 2E7 Canada, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, Observatoire de Haute-Provence (OHP), Institut Pythéas (OSU PYTHEAS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés (SIMaP), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Modélisation Multi-échelles des Combustibles (LM2C), Service d'Etudes de Simulation du Comportement du combustibles (SESC), Département d'Etudes des Combustibles (DEC), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Département d'Etudes des Combustibles (DEC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Harvard University-Smithsonian Institution, Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INAF - Osservatorio Astronomico di Roma (OAR), Laboratoire Univers et Théories (LUTH (UMR_8102)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), Department of Physics and Astronomy [Calgary], University of Calgary, Stockholm Observatory Department of Astronomy, Stockholm University, Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario (IFSI), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Laboratoire de Didactique André Revuz (LDAR (EA_4434)), Université d'Artois (UA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Kapteyn Astronomical Institute [Groningen], University of Groningen [Groningen], Leiden Observatory [Leiden], Universiteit Leiden, AMOR 2010, Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), CEA-Direction de l'Energie Nucléaire (CEA-DEN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction de l'Energie Nucléaire (CEA-DEN), Harvard University [Cambridge]-Smithsonian Institution, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, CA 91125 USA, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, Osservatorio di Astrofisica di Roma (OAR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université d'Artois (UA), Universiteit Leiden [Leiden], Astronomy, Kapteyn Astronomical Institute, Universität zu Köln, Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG), Smithsonian Institution-Harvard University [Cambridge], Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faure, Alexandre, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Experimental Physics, STAR-FORMING REGION, CHLORINE-BEARING MOLECULES, FOS: Physical sciences, Astrophysics, 01 natural sciences, COLOGNE DATABASE, ISM: abundances, 0103 physical sciences, Absorption (logic), HYDROGEN-CHLORIDE, 010306 general physics, 010303 astronomy & astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, NGC 6334 I, Physics, SPECTROSCOPY, astrochemistry, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, Space observatory, ISM: molecules, SPIRAL ARM CLOUDS, Interstellar medium, submillimetre: ISM, molecular processes, [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), GROUND-STATE, ISOTOPIC RATIO, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], SUBMILLIMETER, line: identification
Abstract

We report the first detection of chloronium, H$_2$Cl$^+$, in the interstellar medium, using the HIFI instrument aboard the \emph{Herschel} Space Observatory. The $2_{12}-1_{01}$ lines of ortho-H$_2^{35}$Cl$^+$ and ortho-H$_2^{37}$Cl$^+$ are detected in absorption towards NGC~6334I, and the $1_{11}-0_{00}$ transition of para-H$_2^{35}$Cl$^+$ is detected in absorption towards NGC~6334I and Sgr~B2(S). The H$_2$Cl$^+$ column densities are compared to those of the chemically-related species HCl. The derived HCl/H$_2$Cl$^+$ column density ratios, $\sim$1--10, are within the range predicted by models of diffuse and dense Photon Dominated Regions (PDRs). However, the observed H$_2$Cl$^+$ column densities, in excess of $10^{13}$~cm$^{-2}$, are significantly higher than the model predictions. Our observations demonstrate the outstanding spectroscopic capabilities of HIFI for detecting new interstellar molecules and providing key constraints for astrochemical models., Comment: Accepted for publication in A&A, HIFI Special Issue; 4 pages, 2 figures, 1 table

Published
2010

5. Excitation and Abundance of C3 in star forming cores:Herschel/HIFI observations of the sight-lines to W31C and W49N

Author

B. Mookerjea, T. Giesen, J. Stutzki, J. Cernicharo, J. R. Goicoechea, M. De Luca, T. A. Bell, H. Gupta, M. Gerin, C. M. Persson, P. Sonnentrucker, Z. Makai, J. Black, F. Boulanger, A. Coutens, E. Dartois, P. Encrenaz, E. Falgarone, T. Geballe, B. Godard, P. F. Goldsmith, C. Gry, P. Hennebelle, E. Herbst, P. Hily-Blant, C. Joblin, M. Kaźmierczak, R. Kołos, J. Krełowski, D. C. Lis, J. Martin-Pintado, K. M. Menten, R. Monje, J. C. Pearson, M. Perault, T. G. Phillips, R. Plume, M. Salez, S. Schlemmer, M. Schmidt, D. Teyssier, C. Vastel, S. Yu, P. Dieleman, R. Güsten, C. E. Honingh, P. Morris, P. Roelfsema, R. Schieder, A. G. G. M. Tielens, and J. Zmuidzinas

Subjects
Mean kinetic temperature, FOS: Physical sciences, DUST, Astrophysics, HII-REGIONS, SPIRAL-ARM CLOUDS, Atmospheric radiative transfer codes, ABSORPTION, Radiative transfer, Continuum (set theory), IRC+10216, Astrophysics::Galaxy Astrophysics, Line (formation), Physics, SPECTROSCOPY, Line-of-sight, INTERSTELLAR C-3, Triatomic molecule, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, H-II-REGIONS, G10.6-0.4, ISM: lines and bands, radiative transfer, Space and Planetary Science, TRANSLUCENT, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), ISM: individual objects: W49N, Atomic physics, ISM: individual objects: W31C, Ground state
Abstract

We present spectrally resolved observations of triatomic carbon (C3) in several ro-vibrational transitions between the vibrational ground state and the low-energy nu2 bending mode at frequencies between 1654-1897 GHz along the sight-lines to the submillimeter continuum sources W31C and W49N, using Herschel's HIFI instrument. We detect C3 in absorption arising from the warm envelope surrounding the hot core, as indicated by the velocity peak position and shape of the line profile. The sensitivity does not allow to detect C3 absorption due to diffuse foreground clouds. From the column densities of the rotational levels in the vibrational ground state probed by the absorption we derive a rotation temperature (T_rot) of ~50--70 K, which is a good measure of the kinetic temperature of the absorbing gas, as radiative transitions within the vibrational ground state are forbidden. It is also in good agreement with the dust temperatures for W31C and W49N. Applying the partition function correction based on the derived T_rot, we get column densities N(C3) ~7-9x10^{14} cm^{-2} and abundance x(C3)~10^{-8} with respect to H2. For W31C, using a radiative transfer model including far-infrared pumping by the dust continuum and a temperature gradient within the source along the line of sight we find that a model with x(C3)=10^{-8}, T_kin=30-50 K, N(C3)=1.5 10^{15} cm^{-2} fits the observations reasonably well and provides parameters in very good agreement with the simple excitation analysis., Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics (HIFI first results issue)

Published
2010

6. The methanol lines and hot core of OMC2-FIR4, an intermediate-mass protostar, with Herschel-HIFI

Author

M. Kama, C. Dominik, S. Maret, F. van der Tak, E. Caux, C. Ceccarelli, A. Fuente, N. Crimier, S. Lord, A. Bacmann, A. Baudry, T. Bell, M. Benedettini, E. A. Bergin, G. A. Blake, A. Boogert, S. Bottinelli, S. Cabrit, P. Caselli, A. Castets, J. Cernicharo, C. Codella, C. Comito, A. Coutens, K. Demyk, P. Encrenaz, E. Falgarone, M. Gerin, P. F. Goldsmith, F. Helmich, P. Hennebelle, T. Henning, E. Herbst, P. Hily-Blant, T. Jacq, C. Kahane, A. Klotz, W. Langer, B. Lefloch, D. Lis, A. Lorenzani, G. Melnick, B. Nisini, S. Pacheco, L. Pagani, B. Parise, J. Pearson, T. Phillips, M. Salez, P. Saraceno, P. Schilke, K. Schuster, X. Tielens, M. H. D. van der Wiel, C. Vastel, S. Viti, V. Wakelam, A. Walters, F. Wyrowski, H. Yorke, P. Cais, R. Güsten, S. Philipp, T. Klein, Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (LAOG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK), University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA), Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB), Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1, Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), Civilisations atlantiques & Archéosciences (C2A), Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Nantes - UFR Histoire, Histoire de l'Art et Archéologie (UFR HHAA), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Harvard University [Cambridge]-Smithsonian Institution, Laboratoire Optimisation de la Conception et Ingénierie de l'Environnement (LOCIE), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri (OAA), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Spain] (CSIC), Laboratoire de Cosmologie, Astrophysique Stellaire & Solaire, de Planétologie et de Mécanique des Fluides (CASSIOPEE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Radioastronomie (LRA), Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), Max-Planck-Gesellschaft, Ohio State University [Columbus] (OSU), Observatoire de Haute-Provence (OHP), Institut Pythéas (OSU PYTHEAS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Osservatorio di Astrofisica di Roma (OAR), Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario (IFSI), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB), Harvard University-Smithsonian Institution, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INAF - Osservatorio Astronomico di Roma (OAR), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Nantes - UFR Histoire, Histoire de l'Art et Archéologie (UFR HHAA), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Astronomy, Low Energy Astrophysics (API, FNWI), Université de Nantes - UFR Histoire, Histoire de l'Art et Archéologie (UFR HHAA), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC), and Smithsonian Institution-Harvard University [Cambridge]

Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences, Astronomy, Population, FOS: Physical sciences, Astrophysics, 01 natural sciences, ISM: abundances, EXPLANATION, chemistry.chemical_compound, MOLECULES, INTERSTELLAR CLOUDS, 0103 physical sciences, Protostar, education, 010303 astronomy & astrophysics, DIAGNOSTIC-TOOL, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Line (formation), Envelope (waves), QB, Physics, ISM: kinematics and dynamics, STAR-FORMING REGIONS, Range (particle radiation), education.field_of_study, stars: formation, PACS SPECTROSCOPY, Research Programm of Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics, Star formation, [SDU.ASTR.SR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Solar and Stellar Astrophysics [astro-ph.SR], Astronomy and Astrophysics, [PHYS.ASTR.SR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Solar and Stellar Astrophysics [astro-ph.SR], Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, Core (optical fiber), ENVELOPES, chemistry, Space and Planetary Science, GAS, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), ComputingMethodologies_DOCUMENTANDTEXTPROCESSING, ABUNDANCE, Methanol, EMISSION, Galaxy Astrophysics
Abstract

In contrast with numerous studies on the physical and chemical structure of low- and high-mass protostars, much less is known about their intermediate-mass counterparts, a class of objects that could help to elucidate the mechanisms of star formation on both ends of the mass range. We present the first results from a rich HIFI spectral dataset on an intermediate-mass protostar, OMC2-FIR4, obtained in the CHESS (Chemical HErschel SurveyS of star forming regions) key programme. The more than 100 methanol lines detected between 554 and 961 GHz cover a range in upper level energy of 40 to 540 K. Our physical interpretation focusses on the hot core, but likely the cold envelope and shocked regions also play a role in reality, because an analysis of the line profiles suggests the presence of multiple emission components. An upper limit of 10^-6 is placed on the methanol abundance in the hot core, using a population diagram, large-scale source model and other considerations. This value is consistent with abundances previously seen in low-mass hot cores. Furthermore, the highest energy lines at the highest frequencies display asymmetric profiles, which may arise from infall around the hot core., Comment: 2 figures, accepted for publication in the A&A Herschel-HIFI special issue

Published
2010

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