Using a broadband, high spectral resolution survey toward Orion KL acquired with Herschel/HIFI as part of the HEXOS key program, we derive the abundances of H$_2$O and HDO in the different spatial/velocity components associated with this massive star-forming region: the Hot Core, Compact Ridge, and Plateau. A total of 20 transitions of H$_2$$^{18}$O, 14 of H$_2$$^{17}$O, 37 of HD$^{16}$O, 6 of HD$^{18}$O, and 6 of D$_2$O are used in the analysis, spanning from ground state transitions to over 1200 K in upper-state energy. Low-excitation lines are detected in multiple components, but the highest-excitation lines ($E_u >$ 500 K) are well modeled as emitting from a small ($\sim 2"$) clump with a high abundance of H$_2$O ($χ= 6.5 \times 10^{-4}$ relative to H$_2$) and a HDO/H$_2$O ratio of 0.003. Using high spatial resolution ($1.5" \times 1.1"$) images of two transitions of HDO measured by ALMA as part of its science verification phase, we identify this component as located near, but not directly coincident with, known continuum sources in the Hot Core region. Significant HDO/H$_2$O fractionation is also seen in the Compact Ridge and Plateau components. The outflowing gas, observed with both emission and absorption components, has a lower HDO/H$_2$O ratio than the compact components in Orion KL, which we propose could be due to modification by gas-phase shock chemistry.
First Results of an ALMA Band 10 Spectral Line Survey of NGC 6334I: Detections of Glycolaldehyde (HC(O)CH$_2$OH) and a New Compact Bipolar Outflow in HDO and CS
Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources: the present and future of spectral surveys with Herschel/HIFI
University of Michigan（密歇根大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Universität zu Köln（科隆大学）
Deuterated water in the solar-type protostars NGC 1333 IRAS 4A and IRAS 4B
Aims. The aim of this paper is to study deuterated water in the solar-type protostars NGC1333 IRAS4A and IRAS4B, to compare their HDO abundance distribution with other star-forming regions, and to constrain their HDO/H2O ratios. Methods. Using the Herschel/HIFI instrument as well as ground-based telescopes, we observed several HDO lines covering a large excitation range (Eup/k=22-168 K) towards these protostars and an outflow position. Non-LTE radiative transfer codes were then used to determine the HDO abundance profiles in these sources. Results. The HDO fundamental line profiles show a very…
Herschel observations of deuterated water towards Sgr B2(M)
Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；I. Physikalisches Institut, Universität zu Köln（科隆大学第一物理研究所）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Department of Astronomy, University of Michigan（密歇根大学天文学系）
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。
Herschel CHESS discovery of the fossil cloud that gave birth to the Trapezium and Orion KL
作为Herschel保证时间密钥计划CHESS的一部分，我们在位于猎户座A区域的中等质量原恒星OMC-2 FIR 4的前景中发现了一种扩散气体成分。利用在CHESS中获得的OMC-2 FIR 4的完整HIFI光谱，我们检测到了来自OH+，H2O+，HF和CH+的几条基态谱线，所有这些谱线都出现在对原恒星外壳尘埃连续辐射的吸收中。谱线的峰值速度为9 km/s，相对于OMC-2 FIR 4的系统速度（V = 11.4 km/s）蓝移了2 km/s。我们推导出每个物种的柱密度，以及未检测到的H3 O+的柱密度的上限。为了对前景云进行建模和分析，我们使用Meudon PDR代码运行了一个均匀的模型网格，该网格涵盖了合理的密度、视觉分辨率、宇宙射线电离率和远紫外（FUV）辐射场。我们的模拟结果表明，前景云主要由中性扩散气体（n（H）= 100 cm-3）组成，并受到外部FUV源的强烈照射，该外部FUV源很可能来自附近的梯形OB协会。这片云有6 pc厚，与猎户座KL和梯形星团之间所谓的C+界面有许多相似之处，OMC-2 FIR 4以南2 pc。我们的结论是，我们检测到的前景云是在猎户座KL方向上看到的C+接口的延伸，并将其解释为OMC-1的母体云的残留物，该母体云从OMC-1延伸到OMC-2。
Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources (HEXOS): Observations of H2O and its isotopologues towards Orion KL
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Michigan（密歇根大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；LERMA & UMR8112 du CNRS, Observatoire de Paris（巴黎天文台 LERMA 及 CNRS UMR8112）
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理研究所）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Radboud University（拉布德大学）；Universität zu Köln（科隆大学）
Herschel observations of extra-ordinary sources: Detection of Hydrogen Fluoride in absorption towards Orion~KL
University of Michigan（密歇根大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Université de Toulouse [UPS]（图卢兹大学）；CNRS/INSU（法国国家科学研究中心/地球科学与宇宙学研究所）
Detection of OH$^+$ and H$_2$O$^+$ towards Orion~KL
Jet Propulsion Laboratory, Caltech（加州理工学院喷气推进实验室）；Ohio State University（俄亥俄州立大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；Observatorio Astronómico Nacional (IGN), Centro Astronómico de Yebes（国家天文台（西班牙地理与测绘研究所），耶贝斯天文中心）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Centre d’étude Spatiale des Rayonnements, Université de Toulouse（辐射空间研究中心，图卢兹大学）
High angular resolution observations towards OMC-2 FIR 4: Dissecting an intermediate-mass protocluster
OMC-2 FIR 4是已知最接近的年轻中等质量原星团之一，距离猎户座420 pc。这一区域是用赫歇尔卫星上的外差分光计HIFI观测到500-2000千兆赫完整频谱的少数几个区域之一，并用JCMT和IRAM 30米望远镜获得了0.8、1、2和3毫米的无偏频谱测量。为了研究该区域的形态，我们使用IRAM Plateau de Bure干涉仪对OMC-2 FIR 4的2 mm连续发射以及DCO+（2-1）、DCN（2-1）、C34 S（3-2）和几条CH 3OH谱线进行成像。此外，我们还分析了NRAO甚大阵NH3（1，1）和（2，2）反转跃迁的观测结果。由此产生的地图具有角分辨率，这使我们能够分辨5”的结构，相当于2000 AU。我们的观测揭示了OMC-2 FIR 4内的三个空间分辨源，每个源有一个或几个太阳质量，并暗示了其中进一步未解决的子结构。其中两个源具有细长的形状，并与尘埃连续发射峰相关，因此每个源可能包含至少一个分子核心。其中一颗还显示了射电连续辐射，这可能是一颗年轻的B3-B4恒星，它主导了该区域的整体光度输出。发现的第三个源显示出DCO+（2-1）发射峰和弱的尘埃连续发射。相对于其他两个区域，它更高的DCO+丰度表明温度较低，因此它可能与年轻的低质量原恒星或无星核心有关。它也可以是OMC-2 FIR 4的较冷包封的一部分。我们的干涉观测证明了这一地区的复杂性，多个核心，化…
