Water abundance variations around high-mass protostars: Herschel-HIFI observations of the DR21 region
水是恒星形成过程中的关键分子，但其在恒星形成区域的空间分布并不为人所知。本文研究了DR 21中的尘埃连续谱和H2O、13 CO谱线的分布。DR 21是一个明亮的恒星形成区，具有强的外流和致密的HII区。在1100 GHz附近的Herschel-HIFI谱中，致密核的13 CO 10-9发射和H2O 1（11）-0（00）吸收较窄，而流出核的发射较宽。H2O谱线也显示了从地面观测低J CO谱线中已知的前景云的吸收。尘埃连续谱的发射超过36”FWHM，而~（13）CO和H_2O谱线仅限于~24”或更小。辐射转移模型表明，致密核中H2O的丰度很低，为~ 2 e-10，13 CO的丰度为~ 8 e-7，前景云中H2O的丰度较高，为~ 4 e-9，外流中为~ 7 e-7。温暖外流中的高H2O丰度可能是由于富含水的冰粒地幔的蒸发，而H2O丰度则通过致密核心中的冻结和前景云中的光解而保持下来。
2010-05-17 astro-ph.GA
Observations of water with Herschel/HIFI toward the high-mass protostar AFGL 2591
水是恒星形成区物理条件的敏感示踪剂，因为它在热区和冷区之间的丰度变化很大。我们使用HPDMATHABMM O及其同位素的旋转线的光谱分辨观测与Herschel/HIFI约束的物理条件的水发射区域向高质量的原恒星AFGL 2591。我们使用分析估计和旋转图来估计T $_{ex}$和柱密度H $_2$ O的信封，流出，和前景云。此外，我们使用非LTE辐射传输代码来估计H $_2$ O发射气体的温度和体积密度。假设LTE，我们估计在4”和30”的光束中，包络的T $_{ex}$为42 K，列密度为2 $\times$ 10 $^{14}$ cm $^{-2}$，流出的T $_{ex}$为45 K，列密度为4 $\times$ 10 $^{13}$ cm $^{-2}$。非LTE模型表明，包层的动力学温度为60-230 K，体积密度为7 $\times$ 10 $^6$-10 $^8$ cm $^{-3}$，流出物的动力学温度为70-90 K，气体密度为10 $^7$-10 $^8$ cm $^{-3}$。前景吸收的o/p比为1.9 $\pm$ 0.4，表明温度较低。相比之下，在流出物吸收中观察到的o/p比为3.5 $\pm$ 1.0，如对于暖气体所预期的。包层中的水丰度为10 $^{-9}$，类似于其他高质量和低质量原恒星的低值，表明这种丰度在高质量恒星形成的嵌入阶段是恒定的。流出物中的…
2014-12-15 astro-ph.GA
High-pressure, low-abundance water in bipolar outflows. Results from a Herschel-WISH survey
我们提出了一个调查的水排放在一个样本中的20多个流出的低质量的年轻恒星物体的目标特征的物理和化学条件的排放气体。我们使用Herschel空间天文台上的HIFI和PACS仪器在557和1670 GHz观测了两条基本的正水谱线。这些观测结果是“赫歇尔恒星形成区中的水”（WISH）关键计划的一部分，并补充了CO和H2数据。我们发现，水分子的辐射与CO分子的J=1-0和2-1跃迁具有不同的空间分布和速度分布，但与H2分子的空间分布相似，其强度与IRAC图像中的H2分子的强度一致。这表明，水的痕迹流出气体在数百开尔文负责H2排放，而不是在几十开尔文典型的低J CO排放的组件。一个温暖的起源的水的排放证实了显着的557和1670 GHz线的强度之间的相关性，这也表明发射气体具有窄范围的激发。非LTE辐射转移分析表明，虽然密度和温度值的精确组合存在一些模糊性，但气体热压力nT被限制在小于2的因子内。样品上的典型nT为4 × 10^{9} cm^{-3}K，相对于环境值增加了10^4。这些数据还将水柱密度限制在2倍以内。当这个量与H2柱密度结合时，典型的水丰度仅为3 × 10^{-7}，不确定性为3倍。我们的数据挑战目前的C-冲击模型的水生产由于组合的翼线配置文件，高气体压缩，和低丰度。
2013-01-22 astro-ph.GA
Characterizing the Youngest Herschel-detected Protostars II. Molecular Outflows from the Millimeter and the Far-infrared
我们目前的CARMA CO（J=1-0）的观测和赫歇尔PACS光谱，表征流出的性质非常年轻，深深嵌入在猎户座分子云的原恒星。该样本包括猎户座原恒星的一个子集，称为PACS亮红源（PBRS）（Stutz等人，2013）。我们用CARMA观察了14个PBRS，用Herschel观察了其中的8个，获得了从55微米到200微米的全光谱扫描。在14个PBRS中的8个探测到了CO（J=1-0）的外流，还有两个额外的试探性探测;爆发的原恒星HOPS 223（V2775 Ori）和I类原恒星HOPS 68也探测到了外流。流出物具有一系列的形态，一些是空间紧凑的，范围<10000 AU，而另一些则延伸到主光束之外。流出速度和形态与由中间倾角（80度> i > 20度）主导一致。这证实了PBRS的非常红的24微米至70微米的颜色作为高包络密度的路标的解释，只有一种（可能两种）红色的情况是由边缘倾斜引起的。我们在8个PBRS中的5个中检测到高J（J_up > 13）CO线和/或H_2O线，并且只在检测到CO流出的PBRS中检测到。探测到的PBRS的远红外CO旋转温度比大多数原恒星（~300 K）稍低（~230 K），这5个PBRS中只有一个探测到[OI] 63微米发射。高包层密度可能会掩盖一些[OI]发射，并导致CO旋转温度降低约20 K。
2016-07-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel Far-Infrared Spectral-mapping of Orion BN/KL Outflows: Spatial distribution of excited CO, H2O, OH, O and C+ in shocked gas
本文给出了用Herschel在~ 12“分辨率下拍摄的猎户座BN/KL外流的~ 2”× 2“谱图。第一次在远红外域中，我们空间解析的发射与明亮的H2冲击区“峰1”和“峰2”的热核心和环境云。我们用PACS和SPIRE光谱仪对~54- 310 μ m光谱进行了分析。探测到100多条谱线，其中大部分是12 CO（J=48-47）、H2O、OH、13 CO和HCN的旋转激发谱线。峰1/2的特征在于非常高的L（CO）/L（FIR）~ 5 × 10 ^{-3}比和过多的远红外H2O发射线。高J CO和OH谱线朝向峰1亮约2倍，而几条激发的H2O谱线朝向峰2亮约50%。一个简化的非LTE模型使我们能够限制占主导地位的气体温度分量。大部分CO柱密度来自Tk~200-500 K的气体，我们将其与低速冲击联系起来，这些低速冲击未能溅射出颗粒冰幔，并显示出最大的气相H2O/CO~10^{-2}丰度比。此外，CO（J>35）和H2O的强激发谱线揭示了更快（v_S>25 km/s）的冲击产生的更热气体成分（Tk~2500 K），它能够溅射冻结的H2O，并导致高的H2O/CO>~1丰度比。假设震前气体中氧原子丰度高（未耗尽）和/或忽略震后气体中UV辐射存在的激波模型不能再现H2O和OH光度。虽然大规模外流是其他大规模恒星形成核心的共同特征，但猎户座BN/KL似乎更奇特，因为它的分子光度更高，并且最近的爆炸事…
2014-11-11 astro-ph.GA
Herschel GASPS spectral observations of T Tauri stars in Taurus: unraveling far-infrared line emission from jets and discs
在恒星演化的早期阶段，年轻的恒星表现出强大的喷流和/或外流，与原行星盘及其周围环境相互作用。尽管缺乏知识的相互作用的射流和/或外流与光盘，赫歇尔和ISO数据的基础上的光谱研究表明，气体冲击射流和/或外流可以跟踪远红外（FIR）发射在某些来源。我们希望提供一个一致的目录选定的原子（[OI]和[CII]）和分子（CO，OH，和H $_{2}$ O）线通量在FIR中观察到的，分离和表征的贡献，从射流和光盘所观察到的线发射，并把观察在一个进化的图片。本文分析了金牛座76颗金牛T星周围原行星盘的远红外（60-190 $\rm μm$）谱线发射。这些观测是在赫歇尔关键方案原行星系统气体（GASPS）内进行的。使用光电探测器阵列照相机和光谱仪（PACS）获得光谱。样本首先根据文献表格分为流出和非流出来源。档案恒星/光盘和喷流/外流示踪剂和模型预测（PDR和冲击）的帮助下，相关性进行了探索，以约束所观察到的线发射背后的物理机制。高得多的检测率的流出源和兼容性的线比率与冲击模型的预测支持的想法占主导地位的贡献，从喷流/流出线的排放，特别是在早期阶段的恒星演化的远红外线的亮度在很大程度上取决于特定的演化阶段。[摘要]
2017-04-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
The shocked gas of the BHR71 outflow observed by Herschel: indirect evidence for an atomic jet
在BHR 71区域，两颗低质量的原恒星驱动着两个可区分的外流。它们构成了研究冲击化学效应及其形成机制的理想实验室。我们的目标是定义BHR 71流出的暖气体成分的形态，并对其冲击成分进行建模。我们首次在CO（14-13）、H $_2$ O（2 $_{21}$ -1 $_{10}$）、H $_2$ O（2 $_{12}$ -1 $_{01}$）和[OI] 145 $μ$ m线中获得了BHR 71外流的远红外赫歇尔图像，揭示了与快速外流气体相关的几个温暖、冲击气体结的存在。在其中两个节点中，我们通过比较从几个分子到激波模型网格的大量跃迁，对物理条件进行了详细的研究。流出结中的赫歇尔线比率非常相似，表明快速移动气体的激发条件在流出的第一个$\sim$ 0.068 pc内没有显著变化，除了在分子云外扩展的南部蓝移叶的末端。结A中CO谱线的旋转图、谱线轮廓和LVG分析表明存在两种气体组分：一个延伸的，冷的（$T\sim$ 80 K）和致密（$n$（H $_2$）= 3 $\times$ 10 $^5$ -4 $\times$ 10 $^6$ cm $^{-3}$）和另一紧凑型（18弧秒），温暖（$T$ = 1700-2200 K），密度稍低（$n$（H $_2$）=（2-6）$\times$ 10 $^4$ cm $^{-3}$）。在两个最亮的节点（在那里我们进行了冲击模拟），我们发现，H $…
2017-01-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water in Star-Forming Regions with the Herschel Space Observatory (WISH): Overview of key program and first results
“Herschel星形成区的水”（WISH）是Herschel空间天文台的一个关键方案，目的是利用水和相关分子探测年轻恒星物体的物理和化学结构，并跟踪从塌陷云到行星形成盘的水丰度。大约有80个源是有针对性的，涵盖了广泛的光度和演化阶段，从冷的前恒星核心到温暖的原恒星包层和流出物到年轻恒星周围的圆盘。HIFI和PACS仪器都用于观察H2O、H218O和化学相关物质的各种谱线。该计划的科学动机和观察策略的概述与建模方法和分析工具，已经开发。初步的科学研究结果。这些包括冷气体中缺乏水，其丰度低于大多数预测，原恒星环境中的冲击产生强烈的水排放，紫外辐射在整个光度范围内沿流出壁加热气体的重要性，以及令人惊讶地广泛检测到流出和前景气体中化学相关的H2OH+和H2O+。对能量收支的定量估计表明，在与原恒星相关的温暖致密气体中，H2O通常不是主要的冷却剂。得到了原行星盘外区冷气态水贮库的深度极限，这对我们理解盘内颗粒生长和混合具有深远的意义。
2010-12-21 astro-ph.GA
Feedback of molecular outflows from protostars in NGC 1333, revealed by Herschel and Spitzer spectro-imaging observations
大规模的恒星形成区域的光谱图，使气体激发的比较研究在一个共同的参考系的源合奏周围，提供直接的见解，在众多的过程中涉及。在本文中，我们采用谱线映射来破译NGC 1333中的激发，运动学和动力学过程所揭示的一些不同的发射线，旨在为示踪剂在约束不同的物理过程的适用性设置一个参考。利用Spitzer-IRS和Herschel HIFI-SPIRE获得的数据重建了H $_2$、CO、H $_2$ O和C $^+$的线图。我们比较的地图的形态特征，并推导出气体激发的兴趣区域采用LTE和非LTE的方法。我们还计算了NGC 1333中所有流出物的运动学和动力学性质。最后，我们测量了流出物中一氧化碳和分子氢的水丰度。CO和H $_2$在B星周围被高度激发，在较低的水平上追踪原恒星流出。H $_2$ O排放主要由与流出相关的中等快速分量控制。中间J CO线出现最亮的位置跟踪一个狭窄的H $_2$ O组件，表明超出了主导的碰撞过程，一个次要的，辐射激发组件也可以是活跃的。水的形态、运动学、激发和丰度变化与其在冲击中的激发和部分解离是一致的。水丰度范围在5 x 10 $^{-7}$和10 $^{-5}$之间，较低的值更具有代表性。水在IRAS 4A周围最明亮和最丰富，这与后者拥有热的科里诺源一致。最后，流出的质量通量最高的CO和H $_2$和H $_2$ O，分别减少了一个和两个数量级。
2020-06-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mapping the Milky Way: William Herschel's Star-Gages
1785年，天文学家威廉·赫歇尔（William Herschel）使用他称为“星规”的测量方法绘制了银河系恒星系统的形状。赫歇尔的星表方法进行了详细的描述，特别注意的假设方法的基础上。一个计算机模拟，允许用户应用星表的方法，几个虚拟星系统的描述。模拟也可以用来探索当赫歇尔的假设被违反时会发生什么。这项调查为赫歇尔的银河系地图提供了现代解释，以及为什么它未能准确地代表我们银河系的大小和形状。
2011-12-15 astro-ph.GA physics.hist-ph
Revisiting the shocks in BHR71: new observational constraints and H2O predictions for Herschel
在恒星形成的过程中，物质沿着强大的喷流喷射出来，撞击周围的物质。这种外流现象在恒星形成的调节中起着重要作用。因此，了解相关的冲击及其能量效应对于研究恒星形成至关重要。我们提出了比较的冲击模型与观测的H $_2$和SiO排放的双极流出BHR 71，并预测水排放，在基本假设下，所考虑的物种的排放区域相吻合，在目前可用的观测分辨率。本文介绍了APEX的新SiO观测资料，并结合\textit{Spitzer}和H $_2$的地基观测资料对激波模型进行了约束。与目标位置在分子流出的冲击区域进行了研究，通过一个1D代码，产生模型的传播平稳的冲击波，和近似的非平稳的。在外流内部的SiO发射集中在相应的弓形激波的顶点附近，这也可以在H $_2$的纯转动跃迁中看到。同时建模是可能的H $_2$和SiO，并导致对硅的预震分布的颗粒地幔和/或核心的约束。最佳拟合模型被发现是非平稳型，但退化的解决方案仍然很大。对10 $^4$和10 $^5$ cm $^{-3}$的震前密度进行了研究，相关的最佳模型候选者具有相当低的速度（分别为20-30和10-15 km/s $^{-1}$），年龄不超过1000年。我们提供水的排放预测，重点是最明亮的过渡，观察与PACS和HIFI仪器的\textit{Herschel}望远镜。
2011-08-18 astro-ph.GA
Water in star-forming regions with Herschel: highly excited molecular emission from the NGC 1333 IRAS 4B outflow
在前主序星演化恒星演化的嵌入阶段，致密的包层形成一个盘，同时吸积驱动的外流在包层内切割出一个空腔。高激发的H2O排放在空间未分辨斯皮策/IRS光谱的低质量0类对象，NGC 1333 IRAS 4 B，以前被归因于吸积盘吸积冲击，但可以代替产生的流出。作为用Herschel（WISH-LM）计划对恒星形成区水的低质量源进行调查的一部分，我们使用Herschel/PACS获得了远红外光谱和几幅奈奎斯特采样光谱图像，以确定NGC 1333 IRAS 4 B激发H2O发射的来源。该光谱具有高信号噪声在一个丰富的森林的H2O，CO和OH线，提供了一个接近完整的普查远红外分子发射从0级原恒星。三个分子的激发图都需要与两个激发温度拟合，表明存在两个物理组分。H2O发射的高激发分量的特征在于1500 K气体的亚热激发，密度为10^5 - 10^7 cm-3，这种条件也重现了斯皮策探测到的中红外H2O发射。另一方面，高密度，低温气体可以重现斯皮策观察到的H2O光谱，但低估了赫歇尔观察到的H2O谱线。奈奎斯特采样的光谱图的几条线显示两个空间分量的H2O排放，一个中心在1200 AU南部的中央源的位置的蓝移流出瓣和第二个中心的源。这两个空间分量的远红外H2O的排放是一致的排放流出。从IRAS 4 B信封腔壁的气体冷却占主导地位的远红外H2O的排放，在更强的[O I]和CO冷却更发达的原恒星。[one句子…
2012-01-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectroscopic FIR mapping of the disk and galactic wind of M82 with Herschel-PACS
[摘要]我们提出了中性原子气体的主要冷却线的地图（[OI]在63和145微米和[CII]在158微米）和在[OIII] 88微米线的星爆星系M82，进行了与PACS光谱仪上的赫歇尔卫星。通过应用PDR建模，我们得出的主要ISM物理参数的地图，包括[CII]光学深度，在前所未有的空间分辨率（~300 pc）。我们可以清楚地从运动学上分离出盘和流出的所有线。[CII]和[OI]的分布与圆盘和外流中的PDR发射一致。令人惊讶的是，在流出物中，[OIII]线追踪的原子和电离气体都具有约75 km/s的非投影速度，非常类似于流出的冷分子气体的平均速度（约100 km/s），并且比在Halpha中检测到的流出物质（约600 km/s）小几倍。这表明冷分子和中性原子气体以及由[OIII] 88微米线追踪的电离气体彼此动态耦合，但与H α发射气体解耦。我们提出了这样一种设想：来自气盘的冷云被风夹带到外流中，在外流中它们很可能蒸发，并以较小的、相当密集的小云团（n_H \sim 500-1000 cm^-3，G_0 \sim 500- 1000，T_gas \sim 300 K）形式存在。我们发现，由星爆提供的紫外光子足以激发分子核心周围的PDR壳层。流出物中的中性原子气体的质量为\gtrsim 5- 12 × 10^7 M_sun，与分子气体（3.3 × 10^8 M_sun）和阿尔法发射气体（5…
2012-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mapping water in protostellar outflows with Herschel: PACS and HIFI observations of L1448-C
利用Herschel-HIFI和PACS仪器分别拍摄的o-H2O 1_{10}-1_01}和2_{12}-1_01}跃迁图，研究了H2O沿L1448外流的空间分布、速度分布、与其它示踪剂的关系以及丰度变化。水的排放出现cluerous，与个别峰值对应的冲击点沿流出。大部分的557 GHz的线被限制在径向速度范围内\pm 10-50公里/秒，但扩展发射与L1448-C极高速（EHV）射流也被检测到。H2O 1_{10}-1_H201}/CO（3-2）比值随速度的变化很大，这可能反映了两种物质排放气体中不同的和变化的物理条件。在超高压喷流中，推断出低的H2O/SiO丰度比，这可能表明分子的形成是从原恒星风直接喷出的无尘气体。我们得到的平均Tkin和n（H2）值分别约为300-500 K和5 × 10 ^6 cm-3，而沿外流的水丰度相对于H2的数量级为0.5-1 × 10^{-6}。相当恒定的条件下发现所有沿流出意味着流出传播的时间尺度上的进化效应不发挥主要作用的H2O化学。我们的分析结果表明，大部分观察到的H2O线来自冲击后的区域，在那里的气体，被加热到高温后，已经冷却到几百K。相对较低的衍生丰度，但是，要求一些机制，以减少H2O气体在震后地区。在可能的情况下，我们赞成H2O光解，这需要叠加的低速非解离冲击与快速解离冲击能够产生足够强度的FUV场。
2012-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Herschel study of the high-mass protostar IRAS20126+4104
我们进行了赫歇尔观测的连续谱和线发射的高质量恒星形成区域IRAS20126+4104，其中主机一个经过充分研究的B型（原）恒星供电的双极流出，并与开普勒拱星盘。在六个波长的连续图像使我们能够得出一个准确的估计的辐射光度和质量的分子团包围磁盘。同一区域已被映射在一氧化碳的12个旋转跃迁中，这些跃迁与连续数据协同使用，以确定团块内部的温度和密度分布，并改进质量估计。利用两条精细结构氧远红外谱线图估算了外流南瓣表面激波区的体密度和质量损失率。我们的研究结果进一步支持了先前由不同作者提出的方案，证实了IRAS 20126 +4104的热光度和双极流出的起源是位于开普勒盘中心的B型恒星。
2023-01-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water abundances in high-mass protostellar envelopes: Herschel observations with HIFI
我们得到了致密的核心结构和水的丰度在四个大质量恒星形成的地区，这可能有助于了解大质量恒星形成的最早阶段。我们给出了对H_2O 1_11-0_00和2_02-1_11以及对H_2 - 18 O 1_11-0_00跃迁的Herschel-HIFI观测结果。对线轮廓的包络贡献通过流出和前景云与贡献分离。包络的贡献建模使用蒙特卡罗辐射转移代码的灰尘和分子线（MC 3D和RATRAN），与水的丰度和湍流速度宽度作为自由参数。虽然流出主要见于高J线的发射，但在基态线的吸收中看到包络，其几乎饱和。导出的水丰度范围从5E-10到4 E-8的外包层。由于Herschel-HIFI数据的高质量和水探测它们的独特能力，我们探测到了原恒星包层周围的冷云。沿着视线还检测到几个前景云。在巨大致密的核心中，H2O的丰度很低，这与高密度和低温导致水在尘埃颗粒上冻结的预期是一致的。丰度值的分布与来源的物理性质没有明确的联系。
2010-07-23 astro-ph.GA
Water in star-forming regions with Herschel (WISH) V. The physical conditions in low-mass protostellar outflows revealed by multi-transition water observations
内容：外流是恒星形成过程的重要组成部分，既是持续的主动吸积的结果，也是小尺度上机械反馈的主要来源之一。水是这些效应的理想示踪剂，因为它在原恒星的各个部分都有很高的丰度。方法：我们目前的\textit{Herschel} HIFI光谱的多个水过渡到附近的29个0/I类原恒星的WISH调查的一部分。这些被分解成不同的高斯分量，与每一个有关的三个部分的原恒星系统之一，静态信封，空腔冲击和现场冲击的射流和流出的基础。然后，我们约束的激励条件存在于两个流出相关的组件。结果如下：水的排放是光学厚，但有效地薄，与线的比例，不随速度而变化，在相反的CO。腔和点冲击的物理条件是相似的，与冲击后H $_{2}$密度的顺序10 $^{5}-$ 10 $^{8}$ \，厘米$^{-3}$和H $_{2}$ O列密度的顺序10 $^{16}-$ 10 $^{18}$ \，厘米$^{-2}$。H $_{2}$ O发射起源于致密的发射区：对于点激波，这些发射区对应于半径为10- 200\，AU量级的点源，而对于空腔激波，这些发射区来自沿流出空腔壁的厚度为1- 30\，AU量级的薄层。结论：水排放源的位置跟踪两个不同的运动分量的流出; J冲击的流出或在射流的基础上，和C冲击在空腔壁中的薄层。I类源具有与0类源类似的激发条件，但通常具有更小的线宽和发射区域尺寸。我们认为，是驱动外流的风速，而不是包层密度或质量的减小…
2015-01-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel/PACS Imaging of Protostars in the HH 1-2 Outflow Complex
我们提出了70和160微米赫歇尔科学演示图像的领域中的猎户座A分子云，其中包含原型赫比格-哈罗对象HH 1和2，获得与光电探测器阵列相机和光谱仪（PACS）。这些观测表明赫歇尔前所未有的能力，研究猎户座分子云中丰富的原恒星人口，在他们发出大部分光度的波长。先前由斯皮策3.6-40微米成像和光谱学确定的四颗原恒星在70微米波段被探测到，三颗在160微米波段被清晰地探测到。我们在PACS波段测量原恒星的光度，并利用这些数据、斯皮策光谱和光度、2 MASS数据和APEX亚毫米数据收集它们从1到870微米的光谱能量分布（SED）。SED被拟合到用辐射转移代码生成的模型。从这些拟合中，我们可以限制原恒星的基本性质。我们发现，在12-84 L太阳和包络密度的范围内的光度跨越两个数量级。这意味着这四颗原恒星有着广泛的包层下落速率和演化状态：其中两颗有密集的下落包层，而另外两颗只有残余包层。我们还显示了在160微米处追踪到的围绕原恒星的冷尘埃和气体的高度不规则和不规则结构。
2010-05-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Class 0 Protostar BHR71: Herschel Observations and Dust Continuum Models
我们使用赫歇尔分光光度法的BHR 71，嵌入式0类原恒星，提供新的限制其物理性质。我们在所有空间像素中检测到645条（非唯一）谱线。至少有61条不同的谱线源自中心区域。CO转动图分析显示了四个激发温度分量，43 K，197 K，397 K和1057 K。低JCO线跟踪流出，而高JCO线集中在红外源上。H2O的低激发发射线跟踪大尺度外流，而高激发发射线跟踪小尺度分布在赤道平面周围。我们使用尘埃辐射转移的代码，ESTA模型的信封结构，包括旋转崩溃，外部静态信封，外流腔，和磁盘。旋转坍缩包络的演化可以受到远红外/毫米SED以及方位平均径向强度分布的约束，并且流出腔的结构在较短波长处起着关键作用。在20-40 μ m处的发射需要具有恒定密度内部区域和幂律密度外部区域的腔。最佳拟合模型的包络质量为19太阳质量，半径为0.315 pc，中心光度为18.8太阳光度。坍缩开始的时间是24630-44000年，最有可能在36000年左右。包层中相应的质量下降率（每年1.2 × 10 $^{-5}$太阳质量）与恒星质量吸积率相当，而从CO流出量估计的质量损失率为恒星质量吸积率的20%。我们没有发现幕式吸积的证据。
2017-01-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Outflows, infall and evolution of a sample of embedded low-mass protostars. The William Herschel Line Legacy (WILL) survey
[摘要]我们目前的光谱观测H $_{2}$ O，CO和相关物种与\textit{Herschel} HIFI和PACS，以及地面跟踪与JCMT和APEX在CO，HCO $^{+}$和同位素，49个附近的样本（$d<$ 500\，pc）候选原恒星。这些数据被用来研究这些源的流出和包络特性。我们还编制了他们的连续SED，以限制他们的物理性质。水排放量占主导地位的冲击与流出，而不是冷却器，较慢的夹带流出的气体探测地面CO观测。当震源从0级发展到I级时，这些冲击的能量变得较低。流出物中相对于总包层的质量分数（即$M_{\mathrm{out}}/M_{\mathrm{env}}$）在0级和I级之间大致保持恒定。中值（$\sim$ 1 $\%$）与大约50 $\%$的核心到恒星形成效率和大约5 $\%$的流出占空比一致。正如$F_{\mathrm{CO}}/\dot{M}_{\mathrm{acc}}$所探讨的那样，夹带效率也不随源特性和演化阶段而变化。中值（6.3 \kms{}）表明，如果风以$\sim$ 1 AU发射，则夹带效率在30到60 $\%$之间。$L$ [O 1，{ \sc i}]与$L_{\mathrm{bol}}$强相关，但与$M_{\mathrm{env}}$不相关，而低$J$ CO与后者的相关性比前者更密切.这表明，[O 1，{ \sc i}]跟踪当今的吸积活动，而CO…
2017-01-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
The CHESS survey of the L1157-B1 shock: the dissociative jet shock as revealed by Herschel--PACS
原恒星产生的外流通过强烈的冲击，增强了一些分子的丰度，严重影响了宿主分子云的运动学和化学。L1157是化学活跃外流的原型，一个名为B1的强烈冲击正在旋进喷流和宿主云之间的蓝色叶中发生。我们给出了L1157-B1激波的Herschel-PACS 55- 210微米光谱，显示了CO、H2O、OH和[OI]的发射线。PACS光谱仪的空间分辨率使我们能够以前所未有的细节绘制远红外（FIR）线追踪的温暖气体。高Jup CO线的旋转图表明高激发条件（Tex ~ 210 +/- 10 K）。我们使用了一个辐射转移程序来模拟PACS观测到的热CO气体排放以及Herschel-HIFI测量的CO（13-12）和（10-9）线。我们推导出200<Tkin <800 K and n>10^5 cm-3。CO发射来自位于弓形激波后部的约7角秒的区域，[OI]和OH发射也起源于该区域。与冲击模型的比较表明，明亮的[OI]和OH的排放跟踪解离J型冲击，这也是支持以前的检测[Fe II]在同一位置。推断的质量通量与“反向”激波一致，即喷流撞击L1157-B1弓形激波。相同的冲击可能对高Jup CO排放有显著贡献。
2012-02-07 astro-ph.GA
A Herschel mapping of [C ii], [O i] and [O iii] lines from the circumnuclear region of M31
M31的环核区域由多相星际介质组成，提供了中央超大质量黑洞与周围物质相互作用的特写视图。远红外线结构谱线及其通量比可以用来诊断该区域中性气体的物理性质。在这里，我们提出了第一个FIR光谱映射的环核区的M31在[C ii] 158 μ m，[O i] 63 μ m和[O iii] 88 μ m线与赫歇尔空间天文台，覆盖~500 × 500 pc（2'× 2'）的领域。所有三条谱线的显著辐射都是沿着所谓的核螺旋穿过M31的中央kpc探测到的。在~50 pc的空间分辨率下，三条谱线的速度场具有广泛的一致性，并与前人在中部地区的CO（3-2）谱线观测结果一致。结合已有的[C ii]和CO（3-2）观测数据，我们得到了[C ii]/CO（3-2）通量比的径向分布，发现中心区域的[C ii]/CO（3-2）通量比高于盘，表明中心区域的气体密度较低，辐射场较强。我们还发现，中心区域的[C ii]/FIR比为5.4（+-0.8）x 10^-3，随着银河系中心半径的增加，该比呈现出增加的趋势，这表明古老的恒星星族对尘埃向中心加热的贡献越来越大。
2020-10-28 astro-ph.GA
L1448-MM observations by the Herschel Key program, "Dust, Ice, and Gas In Time" (DIGIT)
我们提出Herschel/PACS观测L1448-MM，一个0级原恒星与一个突出的外流。在55 <λ < 210微米处检测到许多发射谱线，包括CO、OH、H2O和[O I]。我们研究了每个跃迁的空间分布，发现来自低能级的谱线倾向于沿着流出方向分布，而来自高能级的谱线在中心空间像素处达到峰值。空间分布图显示，OH发射谱线形成在一个相对较小的区域内，而[O I]发射谱线延伸。根据旋转图分析，CO排放可以用两个（暖和热）温度分量来拟合。对于H2O，邻对位比接近3。非LTE LVG计算表明，CO和H2O线可以在高动力学温度（T > 1000 K）的环境中形成，这表明冲击源。对于OH，IR泵浦过程在能级布居中起重要作用。L1448-MM中的分子发射可以用C冲击模型更好地解释，但PACS [O I]和Spitzer/IRS [Si II]发射的原子发射与C冲击不一致，表明该区域存在多次冲击。在PACS波长范围内，水是L1448-MM的主要线路冷却剂，最佳拟合LVG模型预测H2O和CO在PACS波长范围内发射其线路光度的（50-80）%。
2013-09-09 astro-ph.GA
Water cooling of shocks in protostellar outflows: Herschel-PACS map of L1157
在Herschel星形成区水（WISH）关键计划的框架下，获得了几颗年轻恒星外流的水线图，以研究激波中水的产生及其在外流冷却中的作用。本文报告了该计划的第一个结果，提出了一个PACS地图的o-H2O 179微米过渡到年轻的流出L1157。179微米的地图进行比较与其他重要的冲击示踪剂，并与以前的单点ISO，SWAS，和奥丁水观测的同一来源，使我们能够限制水的丰度和总冷却。强的H2O峰定位在两个冲击发射节点和中心源位置。的H2O 179微米的排放空间相关的H2旋转线，激发在冲击导致显着增强的水丰度的排放。沿流出的水排放峰值也与其他冲击产生的分子物种，如SiO和NH3的峰值相关。在原恒星的位置也观察到一个强烈的H2O峰，在那里没有其他分子有显着的发射。179 um的绝对强度及其与Odin/SWAS先前观测到的H2O 557 GHz谱线的强度比表明，水的发射起源于温暖的致密团块，PACS无法在空间上分辨，H2O丰度为10^-4。这证明团块已经被加热足够长的时间以允许几乎所有可用的气相氧转化为水。总的水冷却量约为10^-1 Lo，约占H2冷却量的40%，占沿L1157外流的激波释放的总能量的23%。
2010-05-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
NGC 1266: Characterization of the Nuclear Molecular Gas in an Unusual SB0 Galaxy
NGC 1266拥有大量的核分子气体储层和宽而高速的CO分子线翼，以前被解释为外流，是一个罕见的SB $0$星系。先前的干涉测量分析，光谱分辨的低$J$ CO发射线，和未分辨的高$J$发射线已经建立了分子气体的基本性质和活动星系核的可能存在。在这里，新的光谱解析CO $J = 5 - 4$ $J = 8 - 7$线从{ \it Herschel空间天文台} HIFI观测结合地面观测和高$J$ { \it Herschel} SPIRE观测分解核和推定的流出速度分量，并模拟分子气体，以量化其属性。详细的建模和结果进行了描述，与以前的结果和探索的气体激发机制的影响进行比较。在这些发现中，像其他星系一样，核和假定的外流分子气体很好地代表了冷的成分（$T_{nuclear} = 6^{+10}_{-2}$ K和$T_{outflow} \sim 30$ K），其包含大部分质量（Log $M_{nuclear}/M_{\odot} = 8.3^{+0.5}_{-0.4}$和Log $M_{outflow}/M_{\odot} = 7.6^{+0.3}_{-0.3}$），以及光度的少数（Log $L_{nuclear}/L_{\odot} = 5.44^{+0.22}_{-0.18}$和Log $L_{outflow}/L_{\odot} \sim 6.5$）和温热（$T_{nuclear} …
2015-02-06 astro-ph.GA
The CHESS chemical Herschel surveys of star forming regions: Peering into the protostellar shock L1157-B1. I. Shock chemical complexity
我们提出的L1157-B1弓形激波，获得HIFI的关键程序的框架内的化学赫歇尔调查的恒星形成区（CHESS）的无偏调查的第一个结果。L1157外流是由一颗低质量的0级原恒星驱动的，被认为是所谓的化学活性外流的原型。明亮的蓝移弓形激波B1是研究H2红外辐射追踪的热（约1000-2000 K）成分与冷（约10-20 K）扫掠物质之间联系的理想实验室。其主要目的是追踪通过激波而化学富集的暖气体，并推断L1157-B1的激发条件。在555-636 GHz区域内共识别出27条谱线，平均3 sigma水平为30 mK。如Lefloch等人（2010年）所讨论的，发射主要由CO（5-4）和H2O（110-101）跃迁控制。在这里，我们报告的识别线从NH3，H2 CO，CH 3OH，CS，HCN，和HCO+。从尘埃地幔（NH3，H2 CO，CH 3OH）和H2O释放的分子所产生的配置文件之间的比较是一致的，在这种情况下，水也形成在气相中的高温地区溅射或颗粒颗粒碰撞是没有效率的。观察到的示踪剂的高激发范围使我们能够首次推断这些物种中存在温暖（> 200 K）的气体成分，与从地面检测到的冷气体和热气体共存于B1弓形结构中。
2010-06-09 astro-ph.GA
The Herschel/HIFI spectral survey of OMC-2 FIR 4 (CHESS): An overview of the 480 to 1902 GHz range
对原恒星的宽带光谱巡天提供了丰富的关于恒星形成区的物理、化学和动力学结构和演化的视图。赫歇尔空间天文台开启了太赫兹领域的研究，让人们可以观测到许多电子的基本跃迁和许多其他物种的高能跃迁。对不同质量和演化状态的原恒星的化学清单和物理过程和性质进行比较分析是赫歇尔恒星形成区化学巡天（CHESS）关键计划的目标。这篇论文的重点是中等质量的原恒星，OMC-2 FIR 4。我们用Herschel机载HIFI光谱仪获得了OMC-2 FIR 4在480至1902 GHz范围内的光谱，并对谱线轮廓分量、激励和冷却进行了还原、谱线识别和广泛分析。我们检测到来自40个物种和同位素的719条谱线。线通量主要由CO、H2O和CH 3OH组成。线轮廓是复杂的，并随物种和上层能量而变化，但显然包含静态气体的签名，可能是由于外流的广泛组成部分，和前景云。我们发现了大量的证据，温暖，致密的气体，以及外流的视野。线通量代表在480至1250 GHz范围内使用HIFI检测到的7 L_Sol光度的2%。在总的线通量中，60%来自CO，13%来自H_2O，9%来自CH_3OH。与其他来源的类似HIFI光谱进行比较，将为恒星形成区域提供更多新的见解，一个恰当的例子是硫氧化物对猎户座KL和OMC-2 FIR 4的线冷却的相对贡献的两个数量级的差异。
2013-05-28 astro-ph.GA
APEX CO (9-8) Mapping of an Extremely High-Velocity and Jet-like Outflow in a High-Mass Star-Forming Region
介绍了阿塔卡马探路者实验（APEX）在CO（9-8）和（4-3）中对高质量恒星形成区NGC 6334 I的测绘观测结果。CO（9-8）图的分辨率为6.4角秒，显示出约0.5秒差距的喷流样双极外流。这是第一张太赫兹波段的分子外流图。从流出波瓣产生的CO（9-8）和（4-3）线都显示出极高速的线翼，它们的比值表明气体温度大于100 K，密度大于10^4 cm^{-3}。CO（9-8）数据的空间速度结构是典型的弓形激波驱动流，这与双极流出和红外弓形尖端之间的关联是一致的。简而言之，这些观测揭示了由高质量原恒星提供动力的双极外流中的高度激发和准直组件，并提供了对外流驱动机制的见解。同时，观测结果表明，高质量的映射观测可以与新的太赫兹接收器在APEX上进行。
2011-11-11 astro-ph.GA
Searching for molecular outflows in Hyper-Luminous Infrared Galaxies
利用Herschel对119 μm处OH偶线的观测，给出了5个超亮红外星系中分子流出的限制条件。我们已经在三种情况下检测到OH双重峰：一种纯粹是发射，两种纯粹是吸收。观测到的发射剖面有一个明显的蓝移翼，表明有可能追踪外流。在两个吸收剖面中，一个似乎与系统速度一致，而另一个清楚地表明存在分子外流，其最大速度约为~1500 km/s。我们的分析表明，这个系统是在一般协议与以前的结果超亮红外星系和类星体，其外流速度似乎不相关的恒星质量或星暴光度（恒星形成率）。相反，星系外流可能来自嵌入的活动星系核。
2016-05-17 astro-ph.GA
Molecular line survey of the high-mass star-forming region NGC 6334I with Herschel/HIFI and the SMA
我们的目标是推导出分子丰度和温度的热分子核心的高质量恒星形成区NGC 6334 I，从而推导出它们的物理和天体化学条件。在Herschel保证时间密钥程序CHESS的框架下，利用Herschel空间天文台的HIFI对NGC 6334 I进行了研究。在480-1907 GHz频率范围内进行谱线调查，并且来自SMA的230 GHz频带中的辅助干涉测量数据提供空间信息，用于解开对HIFI频谱有贡献的不同物理分量。利用前人的观测资料和谱线星表，对这些谱线进行了识别。然后，假设局部热平衡，将观察到的光谱与XCLASS模拟合成光谱进行比较，并使用模型优化软件包MAGIX推导出最佳拟合参数。共鉴定出46种分子，其中31种同位素，产生约4300条发射和吸收线。高能级的主要发射体甲醇和振动激发的HCN被检测到。未识别的线条数量仍然很低，只有75条，或不到检测到的线条的2%。建模表明，几个光谱特征需要两个或更多个组件才能正确拟合。其他成分可以被分配到冷前景云或外流，最明显的SiO排放。发现两个嵌入的热芯之间的化学变化，与更多的N轴承的分子中确定的SMA 1和O轴承的分子中SMA 2。谱线巡天为星际介质的研究提供了强有力的见解。不同的分子跟踪不同的物理条件，如内部的热核心，信封，外流或冷前景云。衍生的分子丰度提供了进一步的天体化学模型的约束。
2012-08-27 astro-ph.GA
Mapping the average AGN accretion rate in the SFR-M* plane for Herschel selected galaxies at 0<z<2.5
利用GOODS和COSMOS场的\textit{Herschel}成像技术，选取了Z=2.5的$\approx$ 8600个成星星系，研究了活动星系核吸积、恒星形成速率（SFR）和恒星质量（M $_*$）之间的关系。对于每一个，我们推导出SFR和M $_*$，都校正，在必要时，从一个活动星系核（AGN）的发射，通过其光谱能量分布（SED）的分解。在\textit{Chandra}实地观测中，大约10%的样本被单独检测到。对于样本的其余部分，我们堆叠X射线图以获得平均X射线属性。在减去预期的X射线光度从恒星形成和核遮蔽校正后，我们得出的平均活动星系核吸积率的检测源和堆栈，作为M $_{*}$，SFR和红移的函数。平均吸积速率与SFR和M $_*$相关。在z $>$ 0.8时，对SFR的依赖性逐渐变得更加显著。这可能表明SFR是这些相关性的原始驱动因素。我们发现活动星系核的平均吸积和恒星形成的增加以类似的方式从恒星形成的“主序星”偏移。我们的解释是，吸积到中央黑洞和恒星形成广泛跟踪对方，无论星系是稳步发展的主序星或爆裂。
2015-02-10 astro-ph.GA
The GADOT Galaxy Survey: Dense Gas and Feedback in Herschel-Selected Starburst Galaxies at Redshifts 2 to 6
本文报道了作为GADOT星系巡天的一部分，利用ALMA和NOEMA在18个Herschel选择的z=2-6的星暴星系中探测到的23条OH+（1-0）吸收、发射或P-Cygni形谱线和CO（9-8）发射谱线。我们发现，CO（9-8）的光度高于预期的远红外光度的基础上，与附近的恒星形成星系相比。加上OH+发射分量的强度，这可能表明，温暖，致密的分子气体的冲击激发在遥远的大质量尘埃星暴中比在附近的恒星形成星系中更普遍，也许是由于星系风对气体的影响。OH+吸收被发现是无处不在的大规模高红移恒星爆发，并检测到对89%的样品。大多数样本显示出流出或流入的OH+吸收/排放的速度变化的基础上的证据，与我们的观察分辨率的发生率相当。一个小的子样本似乎显示出流出速度超过了它们的逃逸速度。因此，星暴驱动的反馈似乎是重要的大质量星系在其最活跃的阶段的演变。我们发现OH+吸收光学深度和尘埃温度之间的相关性，这可能表明，温暖的星爆更紧凑，有更高的宇宙射线能量密度，导致更有效的OH+离子生产。这与一幅图片是一致的，在这幅图片中，这些高红移星系是附近最强烈的恒星爆发的“放大”版本。
2021-04-12 astro-ph.GA
Linking low- to high-mass YSOs with Herschel-HIFI observations of water
水能有效地探测年轻恒星（YSO）的动力学，特别是分子外流中的冲击。它是探索低质量原恒星的物理特性是否可以外推到大质量YSO的关键分子。作为WISH关键计划的一部分，我们研究了沿流出腔壁的冲击动力学和激发条件与源亮度的函数关系。分析了52个YSO的H2O 988、752、1097 GHz和12 CO J=10-9、16-15谱线的速度分辨赫歇尔-HIFI光谱，这些YSO的辐射热光度（L_bol）范围为<1 to >10^5 L_sun。H2O线的轮廓是相似的，表明它们探测的是相同的气体。我们看到两个主要的高斯发射组件在所有YSO：一个广泛的组件与非解离的冲击在流出腔壁（腔冲击）和一个狭窄的组件与静态信封材料。H_2O谱线（L_H_2O）总积分强度的60%以上来自空腔激波分量。所有YSO的H2O线宽相似，而12 CO 10-9的线宽随L_bol略有增加。用非LTE辐射转移代码RADEX进行的腔激波分量的激发分析显示，高质量YSO的752 GHz发射更强，这可能是由于红外辐射场的泵浦。正如以前发现的CO，一个很强的相关性与斜率单位测得的日志（L_H2O）和日志（L_bol），这可以外推到河外的来源。我们的结论是，广泛的组成部分的H2O和高J CO线起源于所有YSO的流出腔壁的冲击，而低J CO过渡主要跟踪夹带流出气体。与低质量天体相比，高质量天体的紫外线场和湍流运动更高，这可能解释了12…
2015-11-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Resolving the shocked gas in HH54 with Herschel: CO line mapping at high spatial and spectral resolution
HH 54激波是赫比格-哈罗天体，位于附近的Chamaeleon II云中。观测到的CO线剖面是由于密度、温度、速度和几何形状的复杂分布。解析CO远红外冷却线中的HH 54激波约束了激波区域的运动学、形态学和物理条件。我们使用赫歇尔空间天文台上的PACS和SPIRE仪器来绘制覆盖HH 54冲击波的区域的完整FIR光谱。在分析中还使用了互补的Herschel-HIFI、APEX和Spitzer数据。线轮廓中观察到的功能再现使用的3D辐射转移模型的弓形激波，构造与线建模引擎代码（LIME）。FIR发射被限制在HH 54区域，并且观察到CO的发射最大值的位置随着J的增加而相干位移。高J CO谱线的峰位从低J CO谱线向上游移动，与HIFI CO（10-9）谱线中确定的谱特征位置一致。这表明上游气体中的较热分子组分具有不同的动力学。随着J的增加，CO的相干位移与IRAS 12500 -7658是流的激发源的情况是一致的，并且180 K弓形激波伴随着位于激波顶点上游的热（800 K）分子分量，并且蓝移了-7 km s $^{-1}$。这个结在空间上与斯皮策和PACS观测到的原子精细结构发射谱线的峰值（[OI]63，145 $μ$ m）接近，这表明它可能与HH 54弓形激波中射流撞击较慢运动气体时的解离激波有关。
2014-09-29 astro-ph.GA
Herschel SPIRE FTS Spectral Mapping Calibration
Herschel SPIRE傅里叶变换光谱仪（FTS）在447-1546 GHz频段进行光谱成像。它可以在三种空间采样模式下进行观测：稀疏模式，在天空上单点指向，或者分别具有1和1/2波束间距的中间或全模式。在本文中，我们研究的不确定性和重复性完全采样FTS映射观测。重复性的特点是使用猎户座酒吧的九个观察。基于每个观测值中的测量强度与来自所有观测值的组合光谱立方体中的测量强度的比率来导出Δ λ。平均相对偏差被确定为在2%以内，并且逐像素散射为~ 7%。朝向地图边缘的分散度增加。还研究了频率标度的不确定性，发现地图中线中心速度的分布为~15 km/s。不确定性的其他原因也进行了讨论，包括指向的效果和连续的添加剂不确定性。
2014-01-09 astro-ph.GA astro-ph.IM
Water in star-forming regions with Herschel (WISH): II. Evolution of 557 GHz 110-101 emission in low-mass protostars
水是低质量原恒星动力学和化学的关键示踪剂，但光谱分辨观测迄今为止在灵敏度和角分辨率方面受到限制。在这第一次系统调查光谱分辨水排放低质量原恒星物体，H2O被观察到在地面状态过渡在557 GHz的Herschel在29个嵌入式0和I类原恒星的HIFI。补充远红外和亚毫米连续数据（包括PACS数据从我们的计划）被用来约束每个源的光谱能量分布。H2O强度进行了比较，推断信封和流出的属性和CO 3-2排放。除一个物体外，所有物体都检测到H2O排放。线轮廓是复杂的，并且由几个运动分量组成。的配置文件通常是由一个广泛的高斯发射功能为主，表明大部分的水排放量出现在流出，而不是静止的信封。有几个源在发射或吸收中显示出多个冲击分量，从而限制了系统的内部几何形状。此外，这些分量包括7个源（6个0类，1个I类）中指示下降包络的逆P-Cygni轮廓，以及4个源（3个I类，1个0类）中指示扩展包络的规则P-Cygni轮廓。在4个0级源中发现了速度>50 km/s的“子弹”，其中3个是新发现的。在外流中，作为速度函数的H2O/CO丰度比对于所有源几乎是相同的，从<5 km/s时的10^-3增加到>10 km/s时的>10^-1。外膜中的H2O丰度很低，约为10^-10。不同的H2O剖面组件显示出一个明确的演变趋势：在0类源，排放量占主导地位的外流组件内的下降信封。在I类阶段，当入流减弱时，出流减弱，H2O排放消…
2012-03-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mapping the column density and dust temperature structure of IRDCs with Herschel
红外暗云（IRDC）是一种寒冷而致密的气体储存库，可能形成恒星。这些云中的许多可能是代表恒星形成初始条件的原始结构。本研究的目的是利用Hi-GAL银道面巡天的第一批Herschel数据，构建和分析IRDC的精确柱密度和尘埃温度图。这些基本量对于理解分子云中恒星形成早期阶段的碎裂等过程至关重要。我们已经开发了一个简单的像素的SED拟合方法，占背景发射。通过在每个位置拟合灰体函数，我们恢复了IRDC内尘柱密度和温度的空间变化。该方法适用于22个IRDC的样品，表现出一系列的角尺寸和峰值柱密度。我们的分析表明，尘埃温度显着降低IRDC内，从20-30 K的背景温度的最低温度为8-15 K的云，表明密集的分子云是不等温的。温度梯度很可能对IRDC的碎裂产生重要影响。局部温度最低值与柱密度峰值密切相关，在少数情况下达到NH 2 = 1 x 10^{23} cm^{-2}，将这些云确定为候选的大质量星前核。将这种技术应用于完整的Hi-GAL数据集将提供对IRDC的碎片化和热性质的重要约束，并帮助识别数百个大规模星前核心候选者。
2010-05-10 astro-ph.GA
Herschel/HIFI Spectral Mapping of C$^+$, CH$^+$, and CH in Orion BN/KL: The Prevailing Role of Ultraviolet Irradiation in CH$^+$ Formation
CH $^+$离子是星际碳化学初始步骤中的关键物质。然而，它在不同环境中的形成还没有得到很好的理解，因为主要的产生途径是吸热的（4280 K），不太可能在分子云的典型温度下进行。我们研究CH $^+$的形成与CH $^+$ $J=1-0, 2-1$旋转跃迁的第一速度分辨光谱映射，三组CH $Λ$ -双三重线，$^{12}$ C $^+$和$^{13}$ C $^+$，和CH $_3$ OH 835~GHz E-对称Q分支跃迁，获得与Herschel/HIFI超过$\approx$ 12 arcmin $^2$集中在猎户座BN/KL源。我们提出的空间形态和运动学，云边界条件，激发温度，柱密度，和$^{12}$ C $^+$光学深度。表明C $^+$、CH $^+$和CH的发射出现在稀释气体中，在爆炸性、致密BN/KL流出物之外。我们的模型表明，紫外线照射提供了有利的条件，稳态生产CH $^+$在这种环境中。令人惊讶的是，没有发现这些物种的空间或运动学对应H $_2$ S（1）的排放跟踪冲击气体的流出。我们建议，C $^+$被消耗的快速生产的CO来解释缺乏C $^+$和CH $^+$的流出，荧光提供了水库H $_2$激发到更高的振转和旋转水平。因此，在恒星形成的环境中包含的冲击源和强紫外线辐射，CH $^+$的形成和激发条件的描述是不完整的，不包括重要的-可能占主导地位的-紫外线辐射的…
2016-04-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel/PACS Survey of protoplanetary disks in Taurus/Auriga -- Observations of [OI] and [CII], and far infrared continuum
赫歇尔空间天文台被用来观测金牛座中的约120颗前主序星，作为GASPS开放时间钥匙项目的一部分。PACS用于测量连续谱以及几种气体示踪剂，如[OI] 63 μm，[OI] 145 μm，[CII] 158 μm，OH，H_2O和CO。我们发现[OI] 63 μm谱线的强度与盘源的63 μm连续谱之间存在明显的相关性。在外流源中，线发射可以比盘源强20倍，这表明线发射由外流主导。紧密相关的磁盘源表明，排放来自内部磁盘（$<$ 50 AU）和较低的表面层的磁盘的气体和尘埃耦合。过渡型恒星的[OI] 63 μm比正常的II类盘要暗。简单的SED模型表明，负责连续发射的尘埃在这些磁盘是冷的，导致较弱的线发射。[CII]158 μm的发射仅在强流出源中检测到。观测到的[OI] 63 μm到[OI] 145 μm的谱线比是在我们对气尘比不敏感的区域，我们也不能区分激波或PDR发射。我们没有发现[OI] 63 μm的III类天体，只有三个连续体，其中至少有一个是候选碎片盘。
2013-08-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water in star-forming regions with Herschel (WISH). IV. A survey of low-J H2O line profiles toward high-mass protostars
为了了解高质量恒星形成过程中水线发射和吸收的起源，我们将19个高质量恒星形成区域的高分辨率Herschel-HIFI线光谱分解为三个不同的物理成分。原恒星的包络线通常被看作是H2O 1113和1669 GHz基态线、H2O 987 GHz激发态线和H2O-18 1102 GHz基态线的窄吸收或发射。更广泛的功能，由于流出通常被认为是在吸收中的H2O 1113和1669 GHz的线，在987 GHz的发射，而不是在H2O-18中看到的，这表明低柱密度和高激发温度。H2O 1113和1669 GHz的光谱显示窄的前景云沿视线，这有一个低的柱密度和低的激发温度，虽然他们的H2O ortho/para的比例接近3。H2O 1113和1669 GHz谱线的强度并不随光度、质量或年龄而变化。与此相反，987 GHz的线通量增加与光度和H2O-18线通量减少与质量。此外，在987 GHz和H2O-18线的吸收包络的外观似乎是一个早期的进化阶段的迹象。我们的结论是，基态转换的水跟踪信封的外部部分，使恒星形成的影响是最明显的外流翼。这些线是严重影响吸收，使涉及基态的水的线比必须谨慎对待。高质量原恒星包层中H2O的平均丰度随时间变化不大。987 GHz的谱线似乎是一个很好的源的平均加权尘埃温度的示踪剂，这可以解释为什么它很容易在遥远的星系中看到。
2013-04-10 astro-ph.GA
Multi-line Herschel/HIFI observations of water reveal infall motions and chemical segregation around high-mass protostars
我们使用987 GHz H2O 2（02）-1（11）发射的HIFI图来测量19个高质量原恒星包层的大小和形状。为了识别下落，我们使用光学薄的C18 O 9-8和H2O-18 1（11）-0（00）线的HIFI光谱。高J的C18 O谱线追踪温暖的中心物质，红移的H2O-18 1（11）-0（00）吸收表明物质落在温暖的核心上。我们探测小规模的化学分化比较H2O 752和987 GHz的光谱与H2O-18。我们测量的H2 O2（02）-1（11）发射中心部分的半径比球包模型的预测大30-40%，轴比<2，我们认为这是很好的一致性。对于19个源中的11个，我们发现H2O-18 1（11）-0（00）线相对于C18 O 9-8有显著的红移。推断的下沉速度为0.6-3.2 km/s，估计的质量流入率范围从7 e-5到2 e-2 M0/yr，最高的质量流入率发生在质量最高的源，可能是最年轻的年龄。其他源要么显示膨胀运动，要么显示H_2O ~（18）发射线。H2O-18 1（11）-0（00）谱线轮廓与H2O 2（02）-1（11）和2（11）-2（02）谱线之间的“差异”非常相似，表明H2O-18谱线和H2O 2（02）-1（11）吸收起源于水从颗粒中蒸发的半径内，通常距离中心1000-5000 au。在某些来源中，流出物中可检测到H2O-18谱线，但没有看到C18 O排放。总之，H2O-1…
2019-03-27 astro-ph.GA
Herschel-SPIRE spectroscopy of the DR21 molecular cloud core
我们目前的远红外光谱和地图的DR 21分子云核心之间的196和671微米，使用赫歇尔-SPIRE光谱仪。记录了19条来自CO、13 CO、HCO+和H2O的分子谱线，以及[N II]和[CI]谱线，包括以前未检测到的几个跃迁。CO谱线是在Tkin ~ 125 K、nH 2 ~ 7 x 10^4 cm-3、CO柱密度N（CO）~ 3.5 x 10^18 cm^-2和填充因子~ 12%的暖气体中激发的，似乎是与外流有关的示踪气体。结合地面望远镜观测结果的旋转温度分析揭示了另外一个较低激发态的CO组分，其温度约为78 K，N（CO）约为4.5 x 10^21 cm^-2。天文学和天体物理学赫歇尔特刊，印刷中。
2010-05-17 astro-ph.GA
Herschel spectral-line mapping of the HH211 protostellar system
对嵌入式原恒星周围环境的中红外和远红外观测揭示了大量的高激发分子和原子发射线。在这项工作中，我们提出了HH 211系统的Herschel/PACS记录发射的主要分子（CO，H2O和OH）和原子冷却剂（例如[OI]）的光谱成像观测。分子谱线主要出射在外流的终端弓形激波处和原恒星周围。所有的线都显示出在东南弓形激波处的最大值，除了在中心源周围达到峰值的水排放。CO和H $_2$ O分别在T~ 350 K和90 K处主要受热激发，CO在750 K处出现第二个温度分量，并向东南方向峰移动.在OH的情况下，激发分析破裂，表明该分子是非热激发的。CO和H2柱密度之间的比较表明，在冲击中的CO丰度值可以达到一个数量级低于10 $^{-4}$的规范值。原恒星周围的水的正对比例仅为0.65，表明低温水冰的形成，然后是尘埃颗粒的非破坏性光解吸。因此，水的低正对对位比可以解释为在原恒星包层中形成了原始气体储层。根据[OI]喷流估算的两侧总原子质量通量总和为1.65 $\times 10^{-6}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，这个值非常接近以前估算的SiO喷流和H $_2$流出的质量通量。这些比较使HH 211成为第一个嵌入式系统，其中原子射流被证明具有足够的动量来驱动观察到的分子射流和大规模外流。
2018-06-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the role of protostellar feedback in clustered star formation. Mapping outflows in the collapsing protocluster NGC 2264-C
原恒星反馈在星团恒星形成中所扮演的角色仍然是一个有争议的问题。特别是，原恒星外流已被提出作为一个源的湍流在集群形成的团块，这可能会提供支持，对全球崩溃的几个自由落体时间。在这里，我们试图测试上述假设的情况下，充分记录的NGC 2264-C原星团，通过量化的湍流和支持注入周围介质的原恒星流出量。利用IRAM 30米望远镜上的HERA外差阵列，我们对NGC 2264-C在12 CO（2-1）、13 CO（2-1）和C_（18）O（2-1）三条分子谱线跃迁进行了广泛的测绘。我们发现了广泛的高速12 CO排放，证明存在11个流出叶，紧密相连的紧凑毫米连续源先前在原星系团中检测到的。我们进行了详细的分析，这些外流的动力学参数，包括定量评估的整体动量通量注入集群形成的团块。这些动力学参数进行了比较的重力和湍流特性的团块。我们发现，在NGC 2264-C中确定的原恒星外流的人口可能有助于观察到的湍流的一个显着的部分，但不能有效地支持对全球崩溃的原星团。引力似乎在很大程度上主导了NGC 2264-C团块的动力学。然而，在原星团进一步演化的过程中，恒星形成速率的增加可能会引发足够的外流，最终停止云的收缩。
2009-02-09 astro-ph.GA
Herschel/HIFI Observations of Molecular Lines Toward G10.47+0.03
Institute of Astronomy Space and Earth Sciences（天文空间与地球科学研究所）；Rosseland Centre for Solar Physics, University of Oslo（奥斯陆大学罗斯兰太阳物理中心）；Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo（奥斯陆大学理论天体物理研究所）；Instituto de Astrofı́sica de Andalucı́a, CSIC（安达卢西亚天体物理研究所，西班牙国家研究委员会）；Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院新疆天文台）；Adamas University（亚当斯大学）；St. Xavier’s College (Autonomous)（圣泽维尔学院（自治））；School of Physics and Astronomy, Yunnan University（云南大学物理与天文学院）
通过HIFI观测G10分子线，确定分子丰度和激发条件，揭示喷流活动及热核环境。
2026-02-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
The water abundance behind interstellar shocks: results from $Herschel$/PACS and $Spitzer$/IRS observations of H$_2$O, CO, and H$_2$
利用$Herschel$测量的远红外CO和H $_2$ O线辐射，结合$Spitzer$测量的中红外H $_2$转动辐射，研究了激波加热分子气体中水的丰度。我们目前获得的远红外线光谱与$Herschel$的PACS仪器范围光谱模式对两个位置的原恒星外流NGC 2071和一个位置的超新星遗迹W28和3C 391。这些光谱提供明确的检测，在一个或多个位置，12个旋转线的水，14个旋转线的CO，8个旋转线的OH（4 λ双峰），和7个精细结构的原子或原子离子的过渡。我们首先使用了一个同时适合CO线通量，随着H $_2$旋转线通量先前测量的$Spitzer$，以约束温度和密度分布内的排放气体，然后我们调查了所观察到的H $_2$ O线通量所暗示的水的丰度。水线通量与非离解激波的标准理论模型符合得很好，该模型预测了在速度为$v \sim 25$ km/s的激波中颗粒地幔的完全汽化，在此速度之后，特征气体温度为$\sim 1300$ K，H $_2$ O/CO比为1.2
2013-12-23 astro-ph.GA
Herschel / HIFI observations of CO, H2O and NH3 in Mon R2
上下文Mon R2是唯一的超紧凑HII区域（UCHII），其中相关的光子主导区域（PDR）可以用Herschel解析。由于它的亮度和接近性，它是研究高紫外辐射PDR的化学和物理的最佳来源。目标。我们的目标是估计该地区H2O和NH3的丰度，并调查其来源。方法.我们提出了新的观测与HIFI和IRAM-30米望远镜。使用一个大的速度梯度的方法，我们模拟的线强度，并推导出整个区域的H2O和NH3的平均丰度。最后，我们用非局部辐射转移模型模拟了线剖面，并将这些结果与Meudon PDR代码预测的丰度进行了比较。结果线轮廓和强度的变化指示复杂的几何和运动图案。H2O谱线在环境速度下有很强的吸收，在高速机翼上有向HII区的发射。o-H_2^18 O谱线的空间分布表明，它的发射发生在H_II区周围的PDR中。通过模拟o-H2^18 O的发射，我们得出o-H2O相对于H2的平均丰度约为10^-8。然而，在高速机翼中，邻位水的丰度更大，约为1 × 10 ^-7。对这种更大丰度的可能解释包括一个膨胀的热PDR和/或外流。氨似乎只存在于包膜中，相对于H2的平均丰度约为2 × 10 ^-9。结论. Meudon PDR代码可以解释高速气体中测得的水丰度，只要我们假设它源自PDR的<1 mag热膨胀层，即流出物对这种排放只有很小的贡献。为了解释云的其余部分的丰度，需要包括分子冻结和谷物表面化学。
2012-07-06 astro-ph.GA
High Velocity Outflow in CO J=7-6 from the Orion Hot Core
使用加州理工学院亚毫米波天文台10.4米望远镜，我们进行了敏感的映射观测12 CO J=7-6发射在807 GHz的猎户座IRc 2。该图像的角分辨率为10”，这是针对猎户座热核心发布的最高角分辨率数据。此外，由于采用了动态映射技术，新图像的保真度相当高，特别是与以前的图像相比。我们已经成功地绘制了西北-东南方向的高速分子外流，其终极速度相对于云的系统速度移动了约70-85 km/s。这产生了一个非常短的动力学时间尺度~900年。流出质量损失率的估计值非常高，约为10^{-3} Msun/yr。假设外流是由猎户座IRc 2驱动的，我们的结果与迄今为止获得的20 Msun（原）恒星形成过程中的图片一致。
2009-08-03 astro-ph.GA
Multi-temperature mapping of dust structures throughout the Galactic Plane using the PPMAP tool with Herschel Hi-GAL data
我们描述了新的高GAL为基础的地图的整个银河系平面，使用连续数据的波长范围70-500 $μ$米。这些地图是用PPMAP程序得到的，因此比用标准分析技术得到的地图有了显著的改进。具体地说，它们大大提高了分辨率（12角秒），除了更精确的积分柱密度和平均尘埃温度外，它们还提供了温度差柱密度，即，在12个不同的尘埃温度间隔中的单独的柱密度图，以及相应的不确定性图。整套地图可在网上查阅。我们简要介绍PPMAP，并提出一些说明性的例子的结果。这些包括（a）银河系HII区域W5-E的多温度图，（b）分子云柱密度概率分布函数的温度分解，以及（c）作为银心距离函数的平均尘埃温度的全球变化。我们的发现包括：（i）在W5-E中，在与朝向电离恒星的方向正交的方向上，有一个强烈的局部温度梯度，这表明了另一种加热源，并为气泡复合体的形成模型提供了可能的指导，（ii）银河系中尘埃温度的总体径向分布显示出单调下降，这与星际辐射场模型和以前较低分辨率的估计基本一致。然而，我们也发现在银河系中心的~ 6千秒差距内有一个中心温度平台，在此之外是一个明显的径向轮廓变陡。这种行为可能反映了银河系中心区域分子（而不是原子）气体的比例更大。
2017-07-12 astro-ph.GA
Far-infrared emission in luminous quasars accompanied by nuclear outflows
结合大面积光学类星体调查与新的远红外赫歇尔-ATLAS数据发布1，我们寻找与少数具有明亮的远红外（FIR）光度的类星体相关的观测签名。我们发现，FIR明亮的类星体表现出广泛的CIV发射线蓝移超过预期的光学光度单独，表明特别强大的核外流。这些类星体没有显示出比一般光学选择类星体的集合更红的光学颜色，排除了宿主星系内视线尘埃的差异。我们假设这些物体可能处于一个特殊的演化阶段，具有清晰的高黑洞吸积率和相应的强核流出。在这些物体中发现的高远红外辐射要么是与外流有关的恒星形成的结果，要么是由于类星体照亮的宿主星系内的尘埃。因此，我们直接目睹了同时发生的小尺度核过程和星系范围的活动，这通常在依赖类星体反馈影响星系演化的星系模拟中被引用。
2017-06-15 astro-ph.GA
Physical properties of outflows: Comparing CO and H2O based parameters in Class 0 sources
上下文观测到的低质量源流出物的物理性质限制了可能的喷射机制。从历史上看，这些数量是使用地面观测从CO中得出的。因此，重要的是要调查是否参数，如动量率（推力）和机械光度（功率）是相同的，当使用不同的分子示踪剂。目标。我们的目标是确定外流动量，动力学的时间尺度，推力，能量和功率使用CO和H2O作为示踪剂的外流活动。方法.在WISH关键程序的框架内，使用Herschel上的HIFI仪器绘制了3个0类源的分子流出图。我们使用这些观测结果与以前公布的H2数据一起推断流出的物理性质。我们比较这里得出的物理性质与以前的估计CO的观测。结果H2O和H2的空间分布的检查证实了这些分子是共空间的。H2中最突出的发射峰与强H2O发射峰一致，并且当使用两种示踪剂时，流量的估计宽度是可比的。结论.对于动量率和机械光度，推断值与使用的示踪剂无关，即，这些值分别在4和3的因子内一致。
2013-03-11 astro-ph.GA
Herschel Key Program, "Dust, Ice, and Gas In Time" (DIGIT): the origin of molecular and atomic emission in low-mass protostars in Taurus
作为Herschel-PACS关键计划“尘埃、冰和气体时间（DIGIT）"的一部分，我们用Herschel-PACS观测了金牛座中的六个低质量嵌入源（L1489、L1551-IRS 5、TMR 1、TMC 1-A、L1527和TMC 1），覆盖了50 - 210 $μ$ m的全光谱。金牛座周围星际辐射场的强度相对较低，可以最大限度地减少来自云表面的漫射辐射对与源相关的[C II]辐射的污染，从而可以研究来自源的[C II]辐射。在若干来源中，[C II]排放沿外流分布，[O I]排放也是如此。原子谱线的光度彼此相关性很好，分子谱线也是如此，但原子谱线和分子谱线的相关性很差。CO对总气体冷却的相对贡献恒定在$\sim$ 30%，而H $_2$ O的冷却分数因源而异，这表明不同的冲击特性导致H $_2$ O的不同光解离水平。具有中等高密度的幂律温度分布的气体可以再现所观察到的CO通量，指示接近LTE的CO。然而，H $_2$ O主要是亚热激发的。L1551-IRS 5是最明亮的光源（$L_{\rm bol}=24.5$ L $_\odot$），并且[O I] 63.1 $μ$ m线占其FIR线亮度的70%以上，这表明H $_2$ O通过J-冲击完全光解。在L1551-IRS 5中，[O I]线的中心速度偏移超过PACS的波长校准不确定度（$\sim$ 70 km s $^{-1}$），…
2014-07-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
CHESS, Chemical Herschel surveys of star forming regions:Peering into the protostellar shock L1157-B1
由低质量0级原恒星L1157驱动的外流是所谓的化学活性外流的原型。在南流出叶的明亮的弓形激波B1是磁流体动力学（MHD）激波模型的一个特殊的试验台，动力学和化学过程是强烈相互依赖的。我们提出的L1157-B1弓形激波的无偏光谱调查的第一个结果，获得的关键程序的框架“化学赫歇尔恒星形成区调查”（CHESS）。其主要目的是跟踪温暖的和化学富集的气体，并推断在冲击区的激发条件。CO 5-4和H2O谱线已在高光谱分辨率的HIFI-Band 1b光谱窗口（555-636 GHz）的无偏光谱调查中被检测到，Codella等人在本卷中提出。在亚毫米窗口中进行的补充地面观测有助于确定HIFI主光束中检测到的发射源以及冲击波中的物理条件。{Both线显示出宽翼，其延伸到比迄今为止报道的速度高得多的速度。我们发现分子发射来自两个具有不同物理条件的区域：一个是延伸的、温暖的（100 K）、致密的（100 K）区域，（3e ~ 5cm ~（-3））分量在低速时对带1的水线通量起主导作用;在B1的一个小区域中的次要成分（几个弧秒）与高速，热（> 400 K）的中等密度（（1.0-3.0）e4 cm-3）的气体，这似乎占主导地位的水线通量在179 mu与PACS观察。水的丰度提高了两个数量级之间的低速和高速组件，从8 e-7到8 e-5。高速分量的属性同意与稳态C-冲击模型的预测。
2010-06-10 astro-ph.GA
DUVET Survey: Mapping Outflows in the Metal-Poor Starburst Mrk 1486
本文提出一种基于发射线通量分布表征星系外流的方法，并将其应用于贫金属星暴星系Mrk 1486，测得其外流张角17-37°、总质量外流率约2.5 M⊙ yr⁻¹及质量加载因子η=0.7，证明该方法适用于低光谱分辨率观测。
2023-08-14 astro-ph.GA
