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27 results on '"CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France"'

1. A study of singly deuterated cyclopropenylidene c-C3HD in the protostar IRAS 16293–2422

Author: Liton Majumdar, Pierre Gratier, Emmanuel Caux, Valentine Wakelam, Ines Andron, AMOR 2017, 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)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, and Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse
Subjects: Physics, Cyclopropenylidene, Astrochemistry, [SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], 010308 nuclear & particles physics, FOS: Physical sciences, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, 01 natural sciences, IRAM 30m telescope, Galaxy, chemistry.chemical_compound, Deuterium, chemistry, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), 0103 physical sciences, Protostar, Isotopologue, 010303 astronomy & astrophysics, Excitation
Abstract: Cyclic-C3HD (c-C3HD) is a singly deuterated isotopologue of c-C3H2, which is one of the most abundant and widespread molecules in our Galaxy. We observed IRAS 16293-2422 in the 3 mm band with a single frequency setup using the EMIR heterodyne 3 mm receiver of the IRAM 30m telescope. We observed seven lines of c-C3HD and three lines of c-C3H2. Observed abundances are compared with astrochemical simulations using the NAUTILUS gas-grain chemical model. Our results clearly show that c-C3HD can be used as an important supplement for studying chemistry and physical conditions for cold environments. Assuming that the size of the protostellar envelope is 3000 AU and same excitation temperatures for both c-C3H2 and c-C3HD, we obtain a deuterium fraction of $14_{-3}^{+4}\%$., Accepted for publication in MNRAS
Published: 2017
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2. The GSO Data Centre

Author: Frédéric Paletou, Glorian, J. -M, Génot, V., Rouillard, A., Petit, P., Palacios, A., Caux, E., Wakelam, V., Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire Midi-Pyrénées (LATT), 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), 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 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), School of Physics and Astronomy [Southampton], University of Southampton, Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, Centre d'études de l'emploi (CEE), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.)-Ministère du Travail, de l'Emploi et de la Santé, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2), CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, AMOR 2015, Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB), and Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP), High Energy Astrophysical Phenomena (astro-ph.HE), Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics, [SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), FOS: Physical sciences, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR), Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics
Abstract: Hereafter we describe the activities of the $Grand \, Sud-Ouest$ Data Centre operated for INSU/CNRS by the OMP-IRAP and the Universit\'e Paul Sabatier (Toulouse), in a collaboration with the OASU-LAB (Bordeaux) and OREME-LUPM (Montpellier)., Comment: To appear in the proceedings of SF2A 2015. (ov-gso.irap.omp.eu)
Published: 2019

3. Climate-based indicators to assess the risks of impact of climate change on small islands: case studies of Tuamotu archipelagos and La Reunion island

Author: Dayan, Hugo, Braconnot, Pascale, Duvat, Virginie, Salvat, Bernard, Cantat, Olivier, Costa, Stéphane, Le Cozannet, Gonéri, Lengaigne, Matthieu, Testut, Laurent, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMRi 7266 (LIENSs), Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement (CRIOBE), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique (LETG - Caen), Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique UMR 6554 (LETG), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université d'Angers (UA)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (IGARUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Océan et variabilité du climat (VARCLIM), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, EGU, ANR-15-CE03-0003,STORISK,Les petites îles face au changement climatique: vers des trajectoires de risque et d'adaptation(2015), Duvat, Virginie, Les petites îles face au changement climatique: vers des trajectoires de risque et d'adaptation - - STORISK2015 - ANR-15-CE03-0003 - AAPG2015 - VALID, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs), La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université d'Angers (UA)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (IGARUN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Subjects: [SDE.MCG] Environmental Sciences/Global Changes, [SHS.GEO] Humanities and Social Sciences/Geography, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [SDE.ES] Environmental Sciences/Environmental and Society, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2018

4. Chemistry of TMC-1 with multiply deuterated species and spin chemistry of H2, H2+, H3+ and their isotopologues

Author: Majumdar, L., Gratier, P., Ruaud, M., Wakelam, V., Vastel, C., Sipil��, O., Hersant, F., Dutrey, A., Guilloteau, S., AMOR 2017, 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)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, and ECLIPSE 2017
Subjects: [SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), FOS: Physical sciences, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies
Abstract: Deuterated species are unique and powerful tools in astronomy since they can probe the physical conditions, chemistry, and ionization level of various astrophysical media. Recent observations of several deuterated species along with some of their spin isomeric forms have rekindled the interest for more accurate studies on deuterium fractionation. This paper presents the first publicly available chemical network of multiply deuterated species along with spin chemistry implemented on the latest state-of-the-art gas-grain chemical code `NAUTILUS'. D/H ratios for all deuterated species observed at different positions of TMC-1 are compared with the results of our model, which considers multiply deuterated species along with the spin chemistry of light hydrogen bearing species H2, H2+, H3+ and their isotopologues. We also show the differences in the modeled abundances of non-deuterated species after the inclusion of deuteration and spin chemistry in the model. Finally, we present a list of potentially observable deuterated species in TMC-1 awaiting detection., Accepted for publication in MNRAS on Dec. 22nd
Published: 2016
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5. Detection of CH3SH in protostar IRAS 16293-2422

Author: Kevin M. Hickson, Emmanuel Caux, Liton Majumdar, Thomas H. G. Vidal, Valentine Wakelam, Jean-Christophe Loison, Pierre Gratier, AMOR 2016, 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)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Moléculaires (ISM), Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, and UMR 5187 Toulouse
Subjects: Physics, Astrochemistry, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], Evaporation, Astronomy, FOS: Physical sciences, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, 01 natural sciences, IRAM 30m telescope, Methods statistical, Interstellar medium, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Abundance (ecology), Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), 0103 physical sciences, Protostar, 010303 astronomy & astrophysics, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: The nature of the main sulphur reservoir in star forming regions is a long standing mystery. The observed abundance of sulphur-bearing species in dense clouds is only about 0.1 per cent of the same quantity in diffuse clouds. Therefore, the main sulphur species in star forming regions of the interstellar medium are still unknown. IRAS 16293-2422 is one of the regions where production of S-bearing species is favourable due to its conditions which allows the evaporation of ice mantles. We carried out observations in the 3 mm band towards the solar type protostar IRAS 16293-2422 with the IRAM 30m telescope. We observed a single frequency setup with the EMIR heterodyne 3 mm receiver with an Lower Inner (LI) tuning frequency of 89.98 GHz. Several lines of the complex sulphur species CH3SH were detected. Observed abundances are compared with simulations using the NAUTILUS gas-grain chemical model. Modelling results suggest that CH3SH has the constant abundance of 4e-9 (compared to H2) for radii lower than 200 AU and is mostly formed on the surfaces. Detection of CH3SH indicates that there may be several new families of S-bearing molecules (which could form starting from CH3SH) which have not been detected or looked for yet., Comment: Accepted for publication in MNRAS on Feb. 24th, 7 pages, 3 figures, 4 tables
Published: 2016
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6. Depletion of chlorine into HCl ice in a protostellar core

Author: Kama, M., Caux, E., Lopez-Sepulcre, A., Wakelam, Valentine, Dominik, C., Ceccarelli, C., Lanza, M., Lique, F., Ochsendorf, B. B., Lis, D. C., Caballero, R. N., Tielens, A. G. G. M., 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), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AMOR 2015, 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)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (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 de Bordeaux (UB)-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 Ondes et Milieux Complexes (LOMC), Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-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), SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), 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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-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)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), and École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Subjects: Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics, FOS: Physical sciences, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR)
Abstract: The freezeout of gas-phase species onto cold dust grains can drastically alter the chemistry and the heating-cooling balance of protostellar material. In contrast to well-known species such as carbon monoxide (CO), the freezeout of various carriers of elements with abundances $, 13 pages, 12 figures, accepted for publication in A&A
Published: 2015
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7. CH in absorption in IRAS16293-2422

Author: Emmanuel Caux, Yuri Aikawa, Valentine Wakelam, Sandrine Bottinelli, Charlotte Vastel, Cecilia Ceccarelli, Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), 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, AMOR 2014, Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), 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 de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-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)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Physics, Astrochemistry, Astrophysics of Galaxies, [SDU.ASTR.SR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Solar and Stellar Astrophysics [astro-ph.SR], FOS: Physical sciences, Order (ring theory), Astronomy and Astrophysics, Astrophysics, [PHYS.ASTR.SR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Solar and Stellar Astrophysics [astro-ph.SR], Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, 7. Clean energy, Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), Ionization, Astrophysics::Solar and Stellar Astrophysics, Protostar, Solar and Stellar Astrophysics, Absorption (logic), Spectral resolution, Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR), Astrophysics::Galaxy Astrophysics, Envelope (waves)
Abstract: While recent studies of the solar-mass protostar IRAS16293-2422 have focused on its inner arcsecond, the wealth of Herschel/HIFI data has shown that the structure of the outer envelope and of the transition region to the more diffuse ISM is not clearly constrained. We use rotational ground-state transitions of CH (methylidyne), as a tracer of the lower-density envelope. Assuming LTE, we perform a $\chi^2$ minimization of the high spectral resolution HIFI observations of the CH transitions at ~532 and ~536 GHz in order to derive column densities in the envelope and in the foreground cloud. We obtain column densities of (7.7$\pm$0.2)$\times10^{13}$ cm$^{-2}$ and (1.5$\pm$0.3)$\times10^{13}$ cm$^{-2}$, respectively. The chemical modeling predicts column densities of (0.5-2)$\times10^{13}$ cm$^{-2}$ in the envelope (depending on the cosmic-ray ionization rate), and 5$\times10^{11}$ to 2.5$\times10^{14}$ cm$^{-2}$ in the foreground cloud (depending on time). Both observed abundances are reproduced by the model at a satisfactory level. The constraints set by these observations on the physical conditions in the foreground cloud are however weak. Furthermore, the CH abundance in the envelope is strongly affected by the rate coefficient of the reaction H+CH$\rightarrow$C+H$_2$ ; further investigation of its value at low temperature would be necessary to facilitate the comparison between the model and the observations., Comment: 10 pages, 6 figures ; accepted for publication in MNRAS
Published: 2014
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8. Chemical modelling of water deuteration in IRAS16293-2422

Author: Emmanuel Caux, Sandrine Bottinelli, Audrey Coutens, Charlotte Vastel, Valentine Wakelam, Yuri Aikawa, 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), Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), 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 de Bordeaux (UB), AMOR 2014, 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 de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB), CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-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)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), 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), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: Exothermic reaction, Astrochemistry, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], Evaporation, FOS: Physical sciences, Astrophysics, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Chemical reaction, ISM: abundances, Ionization, 0103 physical sciences, Astrophysics::Solar and Stellar Astrophysics, Protostar, ISM: IRAS16293-2422, 010303 astronomy & astrophysics, Astrophysics::Galaxy Astrophysics, 0105 earth and related environmental sciences, Envelope (waves), Physics, stars: protostars, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, Deuterium, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Chemical physics, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]
Abstract: IRAS 16293-2422 is a well studied low-mass protostar characterized by a strong level of deuterium fractionation. In the line of sight of the protostellar envelope, an additional absorption layer, rich in singly and doubly deuterated water has been discovered by a detailed multiline analysis of HDO. To model the chemistry in this source, the gas-grain chemical code Nautilus has been used with an extended deuterium network. For the protostellar envelope, we solve the chemical reaction network in infalling fluid parcels in a protostellar core model. For the foreground cloud, we explored several physical conditions (density, cosmic ionization rate, C/O ratio). The main results of the paper are that gas-phase abundances of H2O, HDO and D2O observed in the inner regions of IRAS16293-2422 are lower than those predicted by a 1D dynamical/chemical (hot corino) model in which the ices are fully evaporated. The abundance in the outer part of the envelope present chaotic profiles due to adsorption/evaporation competition, very different from the constant abundance assumed for the analysis of the observations. We also found that the large abundances of gas-phase H2O, HDO and D2O observed in the absorption layer are more likely explained by exothermic surface reactions rather than photodesorption processes., 20 pages, 15 figures. This version is slightly different from the published one because of language editor's modifications
Published: 2014
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9. Mono-deuterated dimethyl ether: laboratory spectrum up to 1 THz: torsion-rotational spectrum within the vibrational ground-state for the symmetric and asymmetric conformers and first detection in IRAS 16293-2422

Author: Cyril Richard, Emmanuel Caux, P. Groner, Laurent Margulès, Jean-Claude Guillemin, Charlotte Vastel, Claudine Kahane, Roman A. Motiyenko, Cecilia Ceccarelli, Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules - UMR 8523 (PhLAM), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: molecular data, Terahertz radiation, Astrophysics, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Molecular physics, Radio spectrum, Isotopomers, law.invention, Telescope, methods: laboratory, chemistry.chemical_compound, Optics, law, 0103 physical sciences, Protostar, Dimethyl ether, 010303 astronomy & astrophysics, Physics, Spectrometer, business.industry, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, Astronomy and Astrophysics, ISM: molecules, 0104 chemical sciences, chemistry, 13. Climate action, Space and Planetary Science, [SDU]Sciences of the Universe [physics], submillimeter: ISM, Ground state, business, techniques: spectroscopic, line: identification
Abstract: International audience; Context. Dimethyl ether is one of the most abundant complex organic molecules (COMs) in star-forming regions. Like other COMs, its formation process is not yet clearly established, but the relative abundances of its deuterated isotopomers may provide crucial hints in studying its chemistry and tracing the source history. The mono-deuterated species (CHDOCH) is still a relatively light molecule compared to other COMs. Its spectrum is the most intense in the THz domain in the 100-150 K temperature regime, tracing the inner parts of the low-mass star-forming region. Therefore, it is necessary to measure and assign its transitions in this range in order to be able to compute accurate predictions required by astronomical observations, in particular with the telescope operating in the submm range, such as ALMA. Aims. We present the analysis of mono-deuterated dimethyl ether in its ground-vibrational state, based on an effective Hamiltonian for an asymmetric rotor molecules with internal rotors. The analysis covers the frequency range 150-990 GHz. Methods. The laboratory rotational spectrum of this species was measured with a submillimeter spectrometer (50-990 GHz) using solid-state sources. For the astronomical detection, we used the IRAM 30 m telescope to observe a total range of 27 GHz, in 4 frequency bands from 100 GHz to 219 GHz. Results. New sets of spectroscopic parameters have been determined by a least squares fit with the ERHAM code for both conformers. These parameters have permitted the first identification in space of both mono-deuterated DME isomers via detection of twenty transitions in the solar-type protostar IRAS 16293-2422 with the IRAM 30 m telescope. The DME deuteration ratio in this source appears as high as observed for methanol and formaldehyde, two species known to play an important role in the COMs formation history.
Published: 2013
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10. Deuterated water in the solar-type protostars NGC 1333 IRAS 4A and IRAS 4B

Author: Adwin Boogert, Umut A. Yildiz, Berengere Parise, Charlotte Vastel, C. Comito, E. F. van Dishoeck, Audrey Coutens, Emmanuel Caux, Lars E. Kristensen, Fabrice Herpin, Claudio Codella, C. McCoey, F. F. S. van der Tak, S. Cabrit, Cecilia Ceccarelli, Bertrand Lefloch, Joseph C. Mottram, Ruud Visser, K. Demyk, Sandrine Bottinelli, Alain Castets, Vianney Taquet, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-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)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), 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), Leiden Observatory [Leiden], Universiteit Leiden [Leiden], Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), 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, Max Planck Institute for Radio Astronomy, FORMATION STELLAIRE 2014, Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), 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 de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB), foreign laboratories (FL), CERN [Genève], SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Universiteit Leiden, 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), and Astronomy
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, FOS: Physical sciences, Astrophysics, Type (model theory), 01 natural sciences, ISM: abundances, 0103 physical sciences, Radiative transfer, Protostar, 010303 astronomy & astrophysics, 0105 earth and related environmental sciences, Envelope (waves), Line (formation), Physics, [SDU.ASTR.SR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Solar and Stellar Astrophysics [astro-ph.SR], astrochemistry, Astronomy and Astrophysics, [PHYS.ASTR.SR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Solar and Stellar Astrophysics [astro-ph.SR], Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, Deuterium, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), Outflow, ISM: individual objects: NGC 1333 IRAS 4A, ISM: individual objects: NGC 1333 IRAS 4B, Excitation, Galaxy Astrophysics
Abstract: 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 broad component, tracing the molecular outflows, in addition to a narrower emission component and a narrow absorbing component. In the protostellar envelope of NGC1333 IRAS4A, the HDO inner (T>100 K) and outer (T, 16 pages, 13 figures
Published: 2013
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11. Stratified NH and ND emission in the prestellar core 16293E in L1689N

Author: Charlotte Vastel, F. Daniel, Cecilia Ceccarelli, Aurore Bacmann, F. Dumouchel, Emmanuel Caux, Dariusz C. Lis, Paola Caselli, François Lique, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Réseau d’alerte, d’investigation et de surveillance des infections nosocomiales (ISO-RAISIN), 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), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Laboratoire Ondes et Milieux Complexes (LOMC), Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), 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), 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), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Le Havre Normandie (ULH), and Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)
Subjects: Astrochemistry, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Opacity, Thermodynamic equilibrium, Analytical chemistry, FOS: Physical sciences, chemistry.chemical_element, Astrophysics, 7. Clean energy, 01 natural sciences, ISM: abundances, 0103 physical sciences, Radiative transfer, Protostar, 010303 astronomy & astrophysics, Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR), 0105 earth and related environmental sciences, Physics, [SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph], astrochemistry, Hydride, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, Nitrogen, ISM: molecules, Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics, Deuterium, chemistry, radiative transfer, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA)
Abstract: High degrees of deuterium fractionation are commonly found in cold prestellar cores and in the envelopes around young protostars. As it brings strong constraints to chemical models, deuterium chemistry is often used to infer core history or molecule formation pathways. Whereas a large number of observations is available regarding interstellar deuterated stable molecules, relatively little is known about the deuteration of hydride radicals, as their fundamental rotational transitions are at high frequencies where the atmosphere is mostly opaque. Nitrogen hydride radicals are important species in nitrogen chemistry, as they are thought to be related to ammonia formation. Observations have shown that ammonia is strongly deuterated, with [NH2D]/[NH3] ~ 10%. Models predict similarly high [ND]/[NH] ratios, but so far only one observational determination of this ratio is available, towards the envelope of the protostar IRAS16293-2422. In order to test model predictions, we aim here at determining [ND]/[NH] in a dense, starless core. We observed NH and ND in 16293E with the HIFI spectrometer on board the Herschel Space Observatory as part of the CHESS guaranteed time key programme, and derived the abundances of these two species using a non-LTE non-local radiative transfer model. Both NH and ND are detected in the source, with ND in emission and NH in absorption against the continuum arising from the cold dust emission. Our model shows however that the ND emission and the NH absorption originate from different layers in the cloud, as further evidenced by their different velocities. In the central region of the core, we can set a lower limit to the [ND]/[NH] ratio of ~2%. This estimate is consistent with recent pure gas-phase models of nitrogen chemistry, accepted by A&A
Published: 2016
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12. In-orbit performance of Herschel-HIFI

Author: N. Whyborn, Per Bjerkeli, Pieter R. Roelfsema, Dominicus Kester, L. Dubbeldam, Q. Xie, Claudia Comito, Z. Nagy, A. Marston, R. Moreno, J. Rector, C. Gal, M. H. D. van der Wiel, M. Akyilmaz, Christian Leinz, Michael Olberg, Miriam Rengel, Mihkel Kama, T. Klein, D. R. Higgins, Tomasz S. Kaminski, Yoko Okada, E. Sánchez-Suárez, S. Pacheco, G. de Lange, J. Stutzki, I. M. Avruch, W. Salomons, R. Assendorp, Tom Bell, R. Shipman, W. Nowosielski, O. Coeur-Joly, Volker Ossenkopf, Adwin Boogert, C. Kramer, W. M. Laauwen, S. D. Lord, J. C. Pearson, M. Marseille, Rudolf Schieder, Piotr Orleanski, J. Braine, C. K. Wafelbakker, D. Rabois, C. McCoey, Marco Soldati, A. de Jonge, L. Ravera, Charlotte Vastel, Christopher Jarchow, S. Wang, F. Schlöder, F. Flederus, W. Luinge, Pieter Dieleman, Umut A. Yildiz, Robin Lombaert, Christophe Risacher, Emmanuel Caux, Nathan R. Crockett, B. Delforge, M. Melchior, M. De Luca, Willem Jellema, Fabrice Herpin, N. Biver, A. Lorenzani, Thomas G. Phillips, B. Thomas, Patrick W. Morris, K. Wildeman, E. De Beck, P. Zaal, Hideo Sagawa, Jesús Martín-Pintado, K. Edwards, R. Huisman, Colin Borys, M. Caris, Alexander G. G. M. Tielens, Michel Fich, Jacob Kooi, Th. de Graauw, M. Michalska, Z. Makai, M. Xilouris, A. Hoac, Frank Helmich, Thibault Cavalié, F. Schmülling, Bengt Larsson, D. A. Beintema, A. M. di Giorgio, José Cernicharo, Holger S. P. Müller, Bertrand Lefloch, D. Teyssier, Pierre Hily-Blant, SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), California Institute of Technology (CALTECH), Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology [Göteborg], foreign laboratories (FL), CERN [Genève], ESO, European Southern Observatory (ESO), 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), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), FORMATION STELLAIRE 2012, 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), 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), 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), Max Planck Institute for Radio Astronomy, Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Instituto de RadioAstronomía Milimétrica (IRAM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri (OAA), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung = Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), Max-Planck-Gesellschaft, I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln = University of Cologne, SSE 2012, 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), Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, Laboratoire Univers et Théories (LUTH (UMR_8102)), 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), CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, CA 91125 USA, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), 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), 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), 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, 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), Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-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), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-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)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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, Universität zu Köln, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Kapteyn Astronomical Institute, Astronomy, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Heterodyne, Physics, [PHYS]Physics [physics], 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.ASTR.SR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Solar and Stellar Astrophysics [astro-ph.SR], Instrumentation, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, ASTRONOMY, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Methods observational, Space and Planetary Science, 0103 physical sciences, Orbit (dynamics), Calibration, methods: observational, space vehicles: instruments, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], 010303 astronomy & astrophysics, 0105 earth and related environmental sciences, Remote sensing, instrumentation: spectrographs
Abstract: International audience; Aims: In this paper the calibration and in-orbit performance of the Heterodyne Instrument for the Far-Infrared (HIFI) is described. Methods: The calibration of HIFI is based on a combination of ground and in-flight tests. Dedicated ground tests to determine those instrument parameters that can only be measured accurately using controlled laboratory stimuli were carried out in the instrument level test (ILT) campaign. Special in-flight tests during the commissioning phase (CoP) and performance verification (PV) allowed the determination of the remaining instrument parameters. The various instrument observing modes, as specified in astronomical observation templates (AOTs), were validated in parallel during PV by observing selected celestial sources. Results: The initial calibration and in-orbit performance of HIFI has been established. A first estimate of the calibration budget is given. The overall in-flight instrument performance agrees with the original specification. Issues remain at only a few frequencies. Herschel is an ESA space observatory with science instruments provided by European-led Principal Investigator consortia and with important participation from NASA.
Published: 2012
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13. A study of deuterated water in the low-mass protostar IRAS16293-2422

Author: Audrey Coutens, Sandrine Bottinelli, Yohann Scribano, Emmanuel Caux, Claudine Kahane, Charlotte Vastel, Alexandre Faure, Cecilia Ceccarelli, Laurent Wiesenfeld, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), 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, Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (LICB), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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 ), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble ( IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble ( OSUG ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'étude spatiale des rayonnements ( CESR ), Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire Midi-Pyrénées ( OMP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne ( LICB ), Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), 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), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), and Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Absorption spectroscopy, LINE EMISSION, FOS: Physical sciences, Astrophysics, INTERSTELLAR HEAVY-WATER, 01 natural sciences, 7. Clean energy, COLOGNE DATABASE, SPECTRAL SURVEYS, SUBMILLIMETER ARRAY, 0103 physical sciences, CO DEPLETION, Radiative transfer, Protostar, HERSCHEL-HIFI, 010303 astronomy & astrophysics, 0105 earth and related environmental sciences, Line (formation), Physics, STAR-FORMING REGIONS, Star formation, Molecular cloud, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, HOT CORE, Deuterium, 13. Climate action, Space and Planetary Science, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), MOLECULAR CLOUDS, Low Mass
Abstract: The HDO/H2O ratio is a powerful diagnostic to understand the evolution of water from the first stages of star formation to the formation of planets and comets. Our aim is to determine precisely the abundance distribution of HDO towards the low-mass protostar IRAS16293-2422 and learn more about the water formation mechanisms by determining the HDO/H2O abundance ratio. A spectral survey of the source IRAS16293-2422 was carried out in the framework of the CHESS Herschel Key program with the HIFI instrument, allowing the detection of numerous HDO lines. Other transitions have been observed previously with ground-based telescopes. The spherical Monte Carlo radiative transfer code RATRAN was used to reproduce the observed line profiles of HDO by assuming an abundance jump. To determine the H2O abundance throughout the envelope, a similar study was made of the H2-18O observed lines, as the H2O main isotope lines are contaminated by the outflows. We derive an inner HDO abundance of 1.7e-7 and an outer HDO abundance of 8e-11. To reproduce the HDO absorption lines, it is necessary to add an absorbing layer in front of the envelope. It may correspond to a water-rich layer created by the photodesorption of the ices at the edges of the molecular cloud. The HDO/H2O ratio is ~1.4-5.8% in the hot corino whereas it is ~0.2-2.2% in the outer envelope. It is estimated at ~4.8% in the added absorbing layer. Although it is clearly higher than the cosmic D/H abundance, the HDO/H2O ratio remains lower than the D/H ratio derived for other deuterated molecules observed in the same source. The similarity of the ratios derived in the hot corino and in the added absorbing layer suggests that water formed before the gravitational collapse of the protostar, contrary to formaldehyde and methanol, which formed later once the CO molecules had depleted on the grains., Comment: 12 pages, 11 figures
Published: 2012
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14. Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources (HEXOS) : Methanol as a probe of physical conditions in Orion KL

Author: Holger S. P. Müller, Thomas G. Phillips, Marie-Lise Dubernet, H. Gupta, Pierrick Martin, Cecilia Ceccarelli, J. Stutzki, S. Wang, Karl M. Menten, Patrick W. Morris, David A. Neufeld, P. F. Goldsmith, Peter Schilke, J. A. Murphy, Emmanuel Caux, F. F. S. van der Tak, F. Daniel, Stephan Schlemmer, J. R. Goicoechea, E. A. Bergin, H. W. Yorke, Maryvonne Gerin, Sheng-Li Qin, Charlotte Vastel, W. D. Langer, J. C. Pearson, G. A. Blake, Thomas F. Giesen, T. A. Bell, Shanshan Yu, Martin Emprechtinger, Gary J. Melnick, Sébastien Maret, C. Comito, Volker Ossenkopf, M. Perault, José Cernicharo, William B. Latter, Jonas Zmuidzinas, D. C. Lis, S. D. Lord, D. Johnstone, Neil Trappe, P. J. Encrenaz, Nathan R. Crockett, Eric Herbst, Rene Plume, C. Joblin, Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), Cahill Center for Astronomy and Astrophysics, California Institute of Technology (CALTECH), Max Planck Institute for Radio Astronomy, I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln, Division of Geological and Planetary Sciences [Pasadena], 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), 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)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-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), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), 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), Laboratoire de Physique Moleculaire pour l'Atmosphere et l'Astrophysique (LPMAA), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Department of Physics and Astronomy [Columbus], Ohio State University [Columbus] (OSU), NRC Herzberg Institute of Astrophysics, National Research Council of Canada (NRC), Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA), Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Harvard University [Cambridge]-Smithsonian Institution, Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), National University of Ireland Maynooth (Maynooth University), Department of Physics and Astronomy [Baltimore], Johns Hopkins University (JHU), SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), Department of Physics and Astronomy [Calgary], University of Calgary, 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 Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), California Institute of Technology (CALTECH)-NASA, 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, 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)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Smithsonian Institution-Harvard University [Cambridge], Astronomy, Universität zu Köln = University of Cologne, Harvard University-Smithsonian Institution, Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Observ Grenoble, Astrophys Lab, F-38041 Grenoble 9, France, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, 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), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA, Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, BC V9E 2E7 Canada, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, CA 91125 USA, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, Univ Toronto, Canadian Inst Theoret Astrophys, Toronto, ON M5S 3H8 Canada, Univ Toronto, Canadian Inst Theoret Astrophys, Toronto, Laboratoire de Didactique André Revuz (LDAR (EA_4434)), 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), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université d'Artois (UA)
Subjects: Experimental Physics, DATABASE, [PHYS.ASTR.EP]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Earth and Planetary Astrophysics [astro-ph.EP], High velocity, [SDU.ASTR.EP]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Earth and Planetary Astrophysics [astro-ph.EP], LINE, FOS: Physical sciences, Astrophysics, 01 natural sciences, 7. Clean energy, ISM: abundances, STAR-FORMATION, REGION, chemistry.chemical_compound, 0103 physical sciences, Thermal, TOOL, 010303 astronomy & astrophysics, MILLIMETER, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR), Physics, Range (particle radiation), Line-of-sight, 010304 chemical physics, [SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph], Resolution (electron density), Astronomy and Astrophysics, Ridge (differential geometry), ISM: molecules, Stars, chemistry, Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics, 13. Climate action, Space and Planetary Science, [SDU]Sciences of the Universe [physics], MOLECULAR CLOUDS, Methanol, SUBMILLIMETER, EMISSION, HIFI
Abstract: We have examined methanol emission from Orion KL with of the {\em Herschel}/HIFI instrument, and detected two methanol bands centered at 524 GHz and 1061 GHz. The 524 GHz methanol band (observed in HIFI band 1a) is dominated by the isolated $\Delta$J$=$0, K$=-4\rightarrow$-3, v$_t$$=$0 Q branch, and includes 25 E-type and 2 A-type transitions. The 1061 GHz methanol band (observed in HIFI band 4b) is dominated by the $\Delta$J$=$0, K$=7\rightarrow$6, v$_t$$=$0 Q branch transitions which are mostly blended. We have used the isolated E-type v$_t$$=$0 methanol transitions to explore the physical conditions in the molecular gas. With HIFI's high velocity resolution, the methanol emission contributed by different spatial components along the line of sight toward Orion KL (hot core, low velocity flow, and compact ridge) can be distinguished and studied separately. The isolated transitions detected in these bands cover a broad energy range (upper state energy ranging from 80 K to 900 K), which provides a unique probe of the thermal structure in each spatial component. The observations further show that the compact ridge is externally heated. These observations demonstrate the power of methanol lines as probes of the physical conditions in warm regions in close proximity to young stars., Comment: 8 pages, 9 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics
Published: 2011
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15. The distribution of water in the high-mass star-forming region NGC 6334 I

Author: K. F. Schuster, M. H. D. van der Wiel, Laurent Pagani, Geoffrey A. Blake, A. Baudry, H. Aarts, Audrey Coutens, Bertrand Lefloch, Volker Ossenkopf, Thomas G. Phillips, Patrick Hennebelle, Christophe Risacher, Karine Demyk, E. A. Bergin, Alain Castets, John E. Pearson, David A. Neufeld, P. F. Goldsmith, A. Lorenzani, M. Salez, Aurore Bacmann, Peter Schilke, Paola Caselli, Sébastien Maret, C. Comito, Berengere Parise, P. Hily-Blant, P. J. Encrenaz, Emmanuel Caux, W. D. Langer, S. Pacheco, Carsten Dominik, Brunella Nisini, A. Klotz, S. D. Lord, X. Tielens, R. Rolffs, Jacob Kooi, N. Crimier, Serena Viti, Mihkel Kama, J. Stutzki, A. C. A. Boogert, Frank Helmich, Paolo Saraceno, Sandrine Bottinelli, D. C. Lis, Friedrich Wyrowski, Cecilia Ceccarelli, Th. Henning, Eric Herbst, Adam Walters, H. W. Yorke, José Cernicharo, Valentine Wakelam, S. Cabrit, Alexander Loose, Maryvonne Gerin, Claudine Kahane, M. Benedettini, F. F. S. van der Tak, A. Fuente, C. Codella, T. A. Bell, Martin Emprechtinger, E. Falgarone, T. Jacq, Gary J. Melnick, Charlotte Vastel, Cahill Center for Astronomy and Astrophysics, California Institute of Technology (CALTECH), 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), I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln, Max Planck Institute for Radio Astronomy, Université de Cologne, Institut de Physique 1, Université de Cologne, Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), FORMATION STELLAIRE 2010, Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), 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 de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB), ESO, European Southern Observatory (ESO), Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, 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), Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), 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, Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), 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), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, 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), Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK), University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA), 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), 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), 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, Observatoire de Haute-Provence (OHP), Institut Pythéas (OSU PYTHEAS), 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), 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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario (IFSI), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), AMOR 2010, Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), 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), 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), Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, 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), 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), 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), Universität zu Köln = University of Cologne, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-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)-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 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), 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)-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), 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), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Astronomy, Low Energy Astrophysics (API, FNWI), and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Astronomy, MASERS, FOS: Physical sciences, Astrophysics, Excitation temperature, Star (graph theory), 01 natural sciences, I(N), ABUNDANCES, 0103 physical sciences, OUTFLOW, Isotopologue, MILLIMETER, GeneralLiterature_REFERENCE(e.g.,dictionaries,encyclopedias,glossaries), 010303 astronomy & astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, QB, Physics, AMMONIA, stars: formation, INTERSTELLAR-MEDIUM, Research Programm of Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics, 010308 nuclear & particles physics, NGC-6334, PROTOSTARS, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, Core (optical fiber), Distribution (mathematics), [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), Excited state, High mass, Outflow, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], HIFI
Abstract: We present observations of twelve rotational transitions of H2O-16, H2O-18, and H2O-17 toward the massive star-forming region NGC 6334 I, carried out with Herschel/HIFI as part of the guaranteed time key program Chemical HErschel Surveys of Star forming regions (CHESS). We analyze these observations to obtain insights into physical processes in this region. We identify three main gas components (hot core, cold foreground, and outflow) in NGC 6334 I and derive the physical conditions in these components. The hot core, identified by the emission in highly excited lines, shows a high excitation temperature of 200 K, whereas water in the foreground component is predominantly in the ortho- and para- ground states. The abundance of water varies between 4 10^-5 (outflow) and 10^-8 (cold foreground gas). This variation is most likely due to the freeze-out of water molecules onto dust grains. The H2O-18/H2O-17 abundance ratio is 3.2, which is consistent with the O-18/O-17 ratio determined from CO isotopologues. The ortho/para ratio in water appears to be relatively low 1.6(1) in the cold, quiescent gas, but close to the equilibrium value of three in the warmer outflow material (2.5(0.8))., Comment: 7 pages, 3 figures, accepted by A&A
Published: 2010
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16. 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
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17. Gas morphology and energetics at the surface of PDRs: New insights with Herschel observations of NGC 7023

Author: C. Joblin, M. Akyilmaz, Peter G. Martin, Emmanuel Caux, O. Siebertz, Rolf Güsten, Olivier Berné, F. Boulanger, Paul Hartogh, E. Steinmetz, F. F. S. van der Tak, B. Colin, Yoko Okada, S. Bruderer, P. Pilleri, Andrew I. Harris, J. Montillaud, Markus Röllig, Asunción Fuente, Juergen Stutzki, Robert Simon, Bhaswati Mookerjea, Maryvonne Gerin, J. R. Rizzo, Volker Ossenkopf, Arnold O. Benz, Javier R. Goicoechea, J. Le Bourlot, Thomas G. Phillips, S. D. Lord, H. W. Yorke, Christopher Jarchow, F. Le Petit, T. Klein, C. Dedes, D. Teyssier, Jesús Martín-Pintado, Cornelia E. Honingh, Carsten Kramer, Astronomy, Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, Los Alamos National Laboratory (LANL), Univers, Transport, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules (UMR 6213) (UTINAM), Université de Franche-Comté (UFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Observatorio Astronómico Nacional (OAN), oan, Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA (UMR_8112)), 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-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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 Univers et Théories (LUTH (UMR_8102)), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Space Astronomy Centre (ESAC), European Space Agency (ESA), Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln, Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), Institute of Astronomy [ETH Zürich], Department of Physics [ETH Zürich] (D-PHYS), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich), Center for Astrophysics and Space Astronomy [Boulder] (CASA), University of Colorado [Boulder], Division for Submm Technologies, Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), CRUK Medical Oncology Unit, The Churchill Hospital, Instituto de RadioAstronomía Milimétrica (IRAM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), KOSMA, I. Physikalisches Institut, foreign laboratories (FL), CERN [Genève], Helmholtz zentrum für Schwerionenforschung GmbH (GSI), Laboratoire Electronique, Informatique et Image [UMR6306] (Le2i), Université de Bourgogne (UB)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), Max-Planck-Gesellschaft, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), 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 Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), 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), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), and HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement
Subjects: Surface (mathematics), GRAINS, Field (physics), ISM: structure, Extinction (astronomy), Dust particles, FOS: Physical sciences, DUST, Astrophysics, PHOTODISSOCIATION REGIONS, 01 natural sciences, POLYCYCLIC AROMATIC-HYDROCARBONS, 0103 physical sciences, Transfer model, 010306 general physics, 010303 astronomy & astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Line (formation), Physics, ISM: kinematics and dynamics, Nebula, SPECTROSCOPY, INTERSTELLAR-MEDIUM, Energetics, Astronomy and Astrophysics, NGC-7023, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, CLOUD, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), submillimeter: ISM, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], EMISSION
Abstract: We investigate the physics and chemistry of the gas and dust in dense photon-dominated regions (PDRs), along with their dependence on the illuminating UV field. Using Herschel-HIFI observations, we study the gas energetics in NGC 7023 in relation to the morphology of this nebula. NGC 7023 is the prototype of a PDR illuminated by a B2V star and is one of the key targets of Herschel. Our approach consists in determining the energetics of the region by combining the information carried by the mid-IR spectrum (extinction by classical grains, emission from very small dust particles) with that of the main gas coolant lines. In this letter, we discuss more specifically the intensity and line profile of the 158 micron (1901 GHz) [CII] line measured by HIFI and provide information on the emitting gas. We show that both the [CII] emission and the mid-IR emission from polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) arise from the regions located in the transition zone between atomic and molecular gas. Using the Meudon PDR code and a simple transfer model, we find good agreement between the calculated and observed [CII] intensities. HIFI observations of NGC 7023 provide the opportunity to constrain the energetics at the surface of PDRs. Future work will include analysis of the main coolant line [OI] and use of a new PDR model that includes PAH-related species., Comment: Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics Letters (Herschel HIFI special issue), 5 pages, 5 figures
Published: 2010
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18. Detection of OH+ and H2O+ towards Orion KL

Author: Maryvonne Gerin, G. A. Blake, J. Stutzki, Shanshan Yu, S. Wang, Paul Hartogh, D. Johnstone, Thomas F. Giesen, Goutam Chattopadhyay, M. Perault, José Cernicharo, Ryszard Szczerba, Rudolf Schieder, Fabien Daniel, S. D. Lord, Jonas Zmuidzinas, Rafael Bachiller, Nathan R. Crockett, Alexandre Karpov, Neal R. Erickson, William B. Latter, John Gill, N. Harada, C. Joblin, P. Zaal, Marie-Lise Dubernet, Erich Schlecht, David A. Neufeld, P. F. Goldsmith, J. A. Murphy, René Liseau, Eric Herbst, C. Comito, Neil Trappe, H. Gupta, E. A. Bergin, A. C. A. Boogert, D. C. Lis, J. R. Goicoechea, Michael Olberg, Jacob Kooi, Jean-Michel Krieg, Frank Maiwald, W. Baechtold, Laurent Pagani, H. W. Yorke, T. A. Bell, F. F. S. van der Tak, Peter Schilke, Martin Emprechtinger, Cecilia Ceccarelli, Volker Ossenkopf, Stephan Schlemmer, Bengt Larsson, Paul B. Rimmer, W. D. Langer, P. J. Encrenaz, R. H. Lin, S.-L. Qin, N. Honingh, J. C. Pearson, Pierrick Martin, M. Salez, S. Cabrit, Emmanuel Caux, Thomas G. Phillips, Karl M. Menten, Sébastien Maret, Rene Plume, Patrick W. Morris, M. C. Diez-Gonzalez, Jesús Martín-Pintado, L. Nordh, Lorene Samoska, R. Güsten, Holger S. P. Müller, Charlotte Vastel, E. Falgarone, Gary J. Melnick, Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), Ohio State university Departement of Physic, Colombus, Ohio State University [Columbus] (OSU), Ohio State university Departement of Astronomy, Colombus, Ohio State university Departement of Chemistry, Colombus, foreign laboratories (FL), CERN [Genève], Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA, Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA, Ohio State University Dept Chemistry, Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Harvard University-Smithsonian Institution, 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), Millimeter-Wave Electronics Laboratory [ETH Zürich] (MWE), Department of Information Technology and Electrical Engineering [Zürich] (D-ITET), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), 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), 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), 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), Max Planck Institute for Radio Astronomy, 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), Université Paris sciences et lettres (PSL), 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), Cahill Center for Astronomy and Astrophysics, California Institute of Technology (CALTECH), Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, BC V9E 2E7 Canada, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, 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), Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology [Göteborg], 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, I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln = University of Cologne, 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], Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung = Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), Max-Planck-Gesellschaft, A.M.Obukhov Institute of Atmospheric Physics (IAP), Russian Academy of Sciences [Moscow] (RAS), Harvard University [Cambridge]-Smithsonian Institution, Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, 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), CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, CA 91125 USA, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, 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), Universität zu Köln, 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), Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), Department of Physics [Columbus], Department of Astronomy [Columbus], Department chemistry and Biochemistry [Columbus], Department of Physics and Astronomy [Baltimore], Johns Hopkins University (JHU), Smithsonian Institution-Harvard University [Cambridge], 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, Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC)-Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), Laboratoire de Cosmologie, Astrophysique Stellaire & Solaire, de Planétologie et de Mécanique des Fluides (CASSIOPEE), Université Nice Sophia Antipolis (... - 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, Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatorio de Yebes, Instituto Geografico Nacional (IGN), Laboratoire de Physique Moleculaire pour l'Atmosphere et l'Astrophysique (LPMAA), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), 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 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-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), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, 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), 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), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Spain] (CSIC), 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), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), 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), Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, and Astronomy
Subjects: [PHYS.ASTR.EP]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Earth and Planetary Astrophysics [astro-ph.EP], HERSCHEL OBSERVATIONS, Analytical chemistry, [SDU.ASTR.EP]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Earth and Planetary Astrophysics [astro-ph.EP], FOS: Physical sciences, LINE, Astrophysics, LASER MAGNETIC-RESONANCE, 7. Clean energy, 01 natural sciences, ISM: abundances, outflows, Ion, STAR-FORMATION, REGION, NEBULA, Ionization, 0103 physical sciences, Absorption (logic), 010306 general physics, 010303 astronomy & astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Physics, SPECTROSCOPY, astrochemistry, Astronomy and Astrophysics, INTERSTELLAR H3O+, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, DIFFUSE CLOUDS, molecular processes, [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], 13. Climate action, Space and Planetary Science, COMET-KOHOUTEK, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), stars: winds, submillimeter: ISM, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Order of magnitude, line: identification
Abstract: We report observations of the reactive molecular ions OH$^+$, H$_2$O$^+$, and H$_3$O$^+$ towards Orion KL with Herschel/HIFI. All three $N=1-0$ fine-structure transitions of OH$^+$ at 909, 971, and 1033GHz and both fine-structure components of the doublet {\it ortho}-H$_2$O$^+$ $1_{11}-0_{00}$ transition at 1115 and 1139GHz were detected; an upper limit was obtained for H$_3$O$^+$. OH$^+$ and H$_2$O$^+$ are observed purely in absorption, showing a narrow component at the source velocity of 9 kms$^{-1}$, and a broad blueshifted absorption similar to that reported recently for HF and {\it para}-H$_{2}^{18}$O, and attributed to the low velocity outflow of Orion KL. We estimate column densities of OH$^+$ and H$_2$O$^+$ for the 9 km s$^{-1}$ component of $9 \pm 3 \times 10^{12}$cm$^{-2}$ and $7 \pm 2 \times 10^{12}$cm$^{-2}$, and those in the outflow of $1.9 \pm 0.7 \times 10^{13}$cm$^{-2}$ and $1.0 \pm 0.3 \times 10^{13}$cm$^{-2}$. Upper limits of $2.4\times 10^{12}$cm$^{-2}$ and $8.7\times 10^{12}$cm$^{-2}$ were derived for the column densities of {\it ortho} and {\it para}-H$_3$O$^+$ from transitions near 985 and 1657GHz. The column densities of the three ions are up to an order of magnitude lower than those obtained from recent observations of W31C and W49N. The comparatively low column densities may be explained by a higher gas density despite the assumption of a very high ionization rate., 5 pages, 1 figure. Accepted to and to be published in the Herschel HIFI special issue of A\&A Letters
Published: 2010
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19. First detection of ND in the solar-mass protostar IRAS16293-2422

Author: O. Coeur-Joly, Dariusz C. Lis, A. Baudry, Karine Demyk, W. D. Langer, Carsten Dominik, Adam Walters, Friedrich Wyrowski, K. F. Schuster, Gary J. Melnick, A. Lorenzani, M. Salez, David A. Neufeld, Paolo Saraceno, Paola Caselli, P. F. Goldsmith, Sébastien Maret, Audrey Coutens, Geoffrey A. Blake, M. H. D. van der Wiel, Bertrand Lefloch, C. Comito, S. D. Lord, Arnold O. Benz, S. Cabrit, L. Ravera, Thomas G. Phillips, C. Codella, Berengere Parise, Emmanuel Caux, Peter Schilke, P. Hily-Blant, Laurent Pagani, Valentine Wakelam, Alain Castets, Brunella Nisini, John E. Pearson, N. Crimier, Maryvonne Gerin, Claudine Kahane, Frank Helmich, E. Falgarone, T. Jacq, Aurore Bacmann, Patrick Hennebelle, F. F. S. van der Tak, T. A. Bell, M. Benedettini, H. W. Yorke, A. Klotz, Asunción Fuente, José Cernicharo, Charlotte Vastel, Th. Henning, Mihkel Kama, Adwin Boogert, Cecilia Ceccarelli, P. J. Encrenaz, S. Pacheco, Rolf Guesten, Aggm Tielens, E. A. Bergin, Serena Viti, A. Faure, A. Cros, Sandrine Bottinelli, Eric Herbst, 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), 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), 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), CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, 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), Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), Max-Planck-Gesellschaft, Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, 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), Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK), University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA), 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), 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), I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln = University of Cologne, Max Planck Institute for Radio Astronomy, AMOR 2010, INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri (OAA), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA, Ohio State University [Columbus] (OSU), Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA, INAF - Osservatorio Astronomico di Roma (OAR), Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario (IFSI), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Kapteyn Astronomical Institute [Groningen], University of Groningen [Groningen], SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Interactions et dynamique des environnements de surface (IDES), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Astronomy, Kapteyn Astronomical Institute, 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), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, 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), Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, 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), Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, Osservatorio di Astrofisica di Roma (OAR), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Low Energy Astrophysics (API, FNWI), 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, 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), and Universität zu Köln
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Radical, Astronomy, Analytical chemistry, FOS: Physical sciences, Astrophysics, Fractionation, 01 natural sciences, COLOGNE DATABASE, Ion, DOUBLY DEUTERATED FORMALDEHYDE, 0103 physical sciences, Molecule, Protostar, 010303 astronomy & astrophysics, Hyperfine structure, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, QB, Physics, STAR-FORMING REGIONS, Solar mass, AMMONIA, CDMS, stars: formation, Research Programm of Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics, CORES, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, DEUTERIUM FRACTIONATION, [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Deuterium, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), MOLECULAR-SPECTROSCOPY, ComputingMethodologies_DOCUMENTANDTEXTPROCESSING, METHANOL, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], TRANSITION
Abstract: In the past decade, much progress has been made in characterising the processes leading to the enhanced deuterium fractionation observed in the ISM and in particular in the cold, dense parts of star forming regions such as protostellar envelopes. Very high molecular D/H ratios have been found for saturated molecules and ions. However, little is known about the deuterium fractionation in radicals, even though simple radicals often represent an intermediate stage in the formation of more complex, saturated molecules. The imidogen radical NH is such an intermediate species for the ammonia synthesis in the gas phase. Herschel/HIFI represents a unique opportunity to study the deuteration and formation mechanisms of such species, which are not observable from the ground. We searched here for the deuterated radical ND in order to determine the deuterium fractionation of imidogen and constrain the deuteration mechanism of this species. We observed the solar-mass Class 0 protostar IRAS16293-2422 with the heterodyne instrument HIFI as part of the Herschel key programme CHESS (Chemical HErschel Surveys of Star forming regions). The deuterated form of the imidogen radical ND was detected and securely identified with 2 hyperfine component groups of its fundamental transition in absorption against the continuum background emitted from the nascent protostar. The 3 groups of hyperfine components of its hydrogenated counterpart NH were also detected in absorption. We derive a very high deuterium fractionation with an [ND]/[NH] ratio of between 30 and 100%. The deuterium fractionation of imidogen is of the same order of magnitude as that in other molecules, which suggests that an efficient deuterium fractionation mechanism is at play. We discuss two possible formation pathways for ND, by means of either the reaction of N+ with HD, or deuteron/proton exchange with NH., Accepted; To appear in A&A Herschel/HIFI Special Issue
Published: 2010
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20. Detection of interstellar oxidaniumyl: Abundant H2O+ towards the star-forming regions DR21, Sgr B2, and NGC6334

Author: C. Joblin, A. Di Giorgio, Olivier Berné, Sylvie Cabrit, Carsten Dominik, S. Pacheco, Paul F. Goldsmith, Charlotte Vastel, H. W. Yorke, Pieter Dieleman, G. Melnick, S.-L. Quin, F. F. S. van der Tak, M. Salez, Nathan R. Crockett, Sandrine Bottinelli, Andrew I. Harris, Doug Johnstone, Patrick W. Morris, Asunción Fuente, Juergen Stutzki, Frank Helmich, Claudio Codella, Sébastien Maret, David A. Neufeld, P. Saraceno, Neil Trappe, Adam Walters, Jonas Zmuidzinas, Robert Simon, Javier R. Goicoechea, C. McCoey, Tom Bell, Pierre Encrenaz, T. Jacq, M. H. D. van der Wiel, D. C. Lis, Carsten Kramer, Simon Bruderer, Pierre Hily-Blant, R. Plume, J. A. Murphy, F. Boulanger, A. Lorenzani, Karl Jacobs, Peter Schilke, Serena Viti, Mihkel Kama, S. Wang, N. Whyborn, Arnold O. Benz, Alain Baudry, Jesús Martín-Pintado, A. C. A. Boogert, Thomas G. Phillips, Stephan Schlemmer, Peter G. Martin, Martin Emprechtinger, K. Demyk, Milena Benedettini, Rolf Güsten, Edwin A. Bergin, Volker Ossenkopf, R. Rizzo, Audrey Coutens, Paola Caselli, D. Teyssier, Valentine Wakelam, Bhaswati Mookerjea, Shanshan Yu, Thomas F. Giesen, N. Crimier, Emmanuel Caux, Karl Schuster, Brunella Nisini, A. Bacman, C. Leinz, Alain Klotz, Claudia Comito, Markus Röllig, Cecilia Ceccarelli, M. Melchior, William D. Langer, A. G. G. M. Tielens, John C. Pearson, F. Daniel, Maryvonne Gerin, José Cernicharo, Geoffrey A. Blake, Holger S. P. Müller, Bertrand Lefloch, S. D. Lord, T. Klein, Karl M. Menten, Berengere Parise, E. Herbst, Marie-Lise Dubernet, Michel Perault, L. Pagani, Edith Falgarone, Claudine Kahane, Laboratoire Univers et Théories (LUTH (UMR_8102)), 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), SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), California Institute of Technology (CALTECH), Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, Max Planck Institute for Radio Astronomy, Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), 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), FORMATION STELLAIRE 2010, Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), 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 de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB), Institute of Astronomy [ETH Zürich], Department of Physics [ETH Zürich] (D-PHYS), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich), Leiden Observatory [Leiden], Universiteit Leiden [Leiden], 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), 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), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-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), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 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), Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK), University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA), 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), 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), foreign laboratories (FL), CERN [Genève], Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA, Ohio State University [Columbus] (OSU), Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA, Leibniz Institute for Crystal Growth, Leibniz Institute, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, BC V9E 2E7 Canada, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), 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), Instituto de RadioAstronomía Milimétrica (IRAM), 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 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), 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 [Cambridge]-Smithsonian Institution, KOSMA, I. Physikalisches Institut, Universität zu Köln, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, CA 91125 USA, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, Osservatorio di Astrofisica di Roma (OAR), Department of Physics and Astronomy [Calgary], University of Calgary, Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario (IFSI), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Helmholtz zentrum für Schwerionenforschung GmbH (GSI), Kapteyn Astronomical Institute [Groningen], University of Groningen [Groningen], Laboratoire de Didactique André Revuz (LDAR (EA_4434)), 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), AMOR 2010, Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), Low Energy Astrophysics (API, FNWI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, 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), I. Physikalisches Institut [Köln], Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), 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 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), Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), 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)-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), 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)), Smithsonian Institution-Harvard University [Cambridge], INAF - Osservatorio Astronomico di Roma (OAR), 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), Universität zu Köln = University of Cologne, 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), Universiteit Leiden, 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 Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), 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)-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), Harvard University-Smithsonian Institution, Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), 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), Astronomy, 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), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
Subjects: Experimental Physics, molecular data, Continuum (design consultancy), Rotational transition, FOS: Physical sciences, Astrophysics, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, LASER MAGNETIC-RESONANCE, 01 natural sciences, ISM: clouds, Spectral line, ISM: abundances, 0103 physical sciences, ABSORPTION, Absorption (electromagnetic radiation), 010303 astronomy & astrophysics, Hyperfine structure, Astrophysics::Galaxy Astrophysics, QB, Line (formation), Physics, Range (particle radiation), SPECTROSCOPY, IDENTIFICATION, 010308 nuclear & particles physics, astrochemistry, NGC-6334, OH, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], COMET-KOHOUTEK, Space and Planetary Science, GROUND-STATE, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), Outflow, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], EMISSION, ROTATIONAL SPECTRUM, line: identification
Abstract: We identify a prominent absorption feature at 1115 GHz, detected in first HIFI spectra towards high-mass star-forming regions, and interpret its astrophysical origin. The characteristic hyperfine pattern of the H2O+ ground-state rotational transition, and the lack of other known low-energy transitions in this frequency range, identifies the feature as H2O+ absorption against the dust continuum background and allows us to derive the velocity profile of the absorbing gas. By comparing this velocity profile with velocity profiles of other tracers in the DR21 star-forming region, we constrain the frequency of the transition and the conditions for its formation. In DR21, the velocity distribution of H2O+ matches that of the [CII] line at 158\mu\m and of OH cm-wave absorption, both stemming from the hot and dense clump surfaces facing the HII-region and dynamically affected by the blister outflow. Diffuse foreground gas dominates the absorption towards Sgr B2. The integrated intensity of the absorption line allows us to derive lower limits to the H2O+ column density of 7.2e12 cm^-2 in NGC 6334, 2.3e13 cm^-2 in DR21, and 1.1e15 cm^-2 in Sgr B2., Comment: Accepted for publication in A&A
Published: 2010
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21. Ortho-to-para ratio of interstellar heavy water*

Author: J. M. Krieg, Alexandre Faure, A. Klotz, S. D. Lord, Paul F. Goldsmith, E. Herbst, Alain Castets, M. Salez, Laurent Pagani, Michael Olberg, William D. Langer, Peter Schilke, J. C. Pearson, T. Jacq, Cecilia Ceccarelli, Tom Bell, A. Lorenzani, F. F. S. van der Tak, Pierre Hily-Blant, Laurent Wiesenfeld, Sébastien Maret, Claudine Kahane, Carsten Dominik, Frank Helmich, Asunción Fuente, Pierre Encrenaz, Berengere Parise, Valentine Wakelam, M. H. D. van der Wiel, Charlotte Vastel, P. Cais, S. Cabrit, Thomas G. Phillips, Harold W. Yorke, Aurore Bacmann, Milena Benedettini, Patrick Hennebelle, Edith Falgarone, Edwin A. Bergin, Claudio Codella, Yohann Scribano, Adam Walters, Adwin Boogert, L. Ravera, S. Pacheco, Thomas Henning, G. Melnick, X. Tielens, Paolo Saraceno, Friedrich Wyrowski, David A. Neufeld, Dariusz C. Lis, Audrey Coutens, Karl Schuster, N. Crimier, Emmanuel Caux, Claudia Comito, Brunella Nisini, Paola Caselli, Geoffrey A. Blake, Maryvonne Gerin, José Cernicharo, Serena Viti, Mihkel Kama, Bertrand Lefloch, Alain Baudry, K. Demyk, Sandrine Bottinelli, 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), CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), 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, FORMATION STELLAIRE 2010, Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), 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 de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB), Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, 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), Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK), University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), 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), 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), 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), Observatoire de Haute-Provence (OHP), Institut Pythéas (OSU PYTHEAS), 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), I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln, Max Planck Institute for Radio Astronomy, AMOR 2010, INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri (OAA), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), 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, INAF - Osservatorio Astronomico di Roma (OAR), Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario (IFSI), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology [Göteborg], 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 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), 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)-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), 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), Universität zu Köln = University of Cologne, National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, 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), 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), Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, Osservatorio di Astrofisica di Roma (OAR), Low Energy Astrophysics (API, FNWI), and Astronomy
Subjects: Opacity, Astronomy, FOS: Physical sciences, Astrophysics, 01 natural sciences, ISM: abundances, PROTOSTAR IRAS 16293-2422, 0103 physical sciences, Protostar, Spectral resolution, Absorption (electromagnetic radiation), 010303 astronomy & astrophysics, Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Line (formation), ENVELOPE, Physics, SPECTROSCOPY, 010304 chemical physics, Research Programm of Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics, astrochemistry, CONSTRAINTS, Astronomy and Astrophysics, ISM: molecules, Galaxy, Interstellar medium, molecular processes, [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Deuterium, Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics, 13. Climate action, Space and Planetary Science, ComputingMethodologies_DOCUMENTANDTEXTPROCESSING, submillimeter: ISM, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], line: identification
Abstract: Despite the low elemental deuterium abundance in the Galaxy, enhanced molecular D/H ratios have been found in the environments of low-mass star forming regions, and in particular the Class 0 protostar IRAS 16293-2422. The CHESS (Chemical HErschel Surveys of Star forming regions) Key Program aims at studying the molecular complexity of the interstellar medium. The high sensitivity and spectral resolution of the HIFI instrument provide a unique opportunity to observe the fundamental 1,1,1 - 0,0,0 transition of the ortho-D2O molecule, inaccessible from the ground, and to determine the ortho-to-para D2O ratio. We have detected the fundamental transition of the ortho-D2O molecule at 607.35 GHz towards IRAS 16293-2422. The line is seen in absorption with a line opacity of 0.62 +/- 0.11 (1 sigma). From the previous ground-based observations of the fundamental 1,1,0 - 1,0,1 transition of para-D2O seen in absorption at 316.80 GHz we estimate a line opacity of 0.26 +/- 0.05 (1 sigma). We show that the observed absorption is caused by the cold gas in the envelope of the protostar. Using these new observations, we estimate for the first time the ortho to para D2O ratio to be lower than 2.6 at a 3 sigma level of uncertainty, to be compared with the thermal equilibrium value of 2:1., 5 pages, 5 figures, accepted the A&A HIFI Special Issue as a letter
Published: 2010
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22. Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources (HEXOS): detecting spiral arm clouds by CH absorption lines

Author: R. Bachille, T. A. Bell, H. Gupta, A. C. A. Boogert, H. W. Yorke, Martin Emprechtinger, Nathan R. Crockett, Cecilia Ceccarelli, P. J. Encrenaz, M. Perault, José Cernicharo, Laurent Pagani, Volker Ossenkopf, Eric Herbst, R. Rolffs, D. C. Lis, Pierrick Martin, Thomas F. Giesen, Emmanuel Caux, C. Joblin, E. Falgarone, Karl M. Menten, D. Johnstone, S.-L. Qin, T. Möller, Gary J. Melnick, Peter Schilke, J. R. Goicoechea, Michael Olberg, M. Salez, Sébastien Maret, Rene Plume, Jacob Kooi, Stephan Schlemmer, Patrick W. Morris, Jesús Martín-Pintado, Thomas G. Phillips, J. C. Pearson, W. Baechtold, Arnaud Belloche, Goutam Chattopadhyay, S. D. Lord, Alexandre Karpov, N. Honingh, Charlotte Vastel, C. Comito, E. A. Bergin, Neil Trappe, J. L. Gill, J. Stutzki, J.-M. Krieg, Fabien Daniel, L. H. Nordh, Jonas Zmuidzinas, S. Cabrit, M. C. Diez-Gonzalez, Maryvonne Gerin, Rudolf Schieder, F. F. S. van der Tak, Paul Hartogh, W. D. Langer, Marie-Lise Dubernet, S. Wang, G. A. Blake, Shanshan Yu, R. Güsten, Holger S. P. Müller, David A. Neufeld, P. F. Goldsmith, J. A. Murphy, 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), I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln, Max Planck Institute for Radio Astronomy, Hamburger Synchrotronstrahlungslabor HASYLAB at Deutsches Elektronen Synchrotron DESY (HASYLAB), Deutsches Elektronen-Synchrotron [Hamburg] (DESY), Université de Cologne, Institut de Physique 1, Université de Cologne, Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée (DAPNIA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), California Institute of Technology (CALTECH), Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, 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 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), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, 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 Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA, Ohio State University [Columbus] (OSU), Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, BC V9E 2E7 Canada, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, 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 [Cambridge]-Smithsonian Institution, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, CA 91125 USA, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, 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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), foreign laboratories (FL), CERN [Genève], Department of Physics and Astronomy [Calgary], University of Calgary, Laboratoire de Didactique André Revuz (LDAR (EA_4434)), 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), Kapteyn Astronomical Institute [Groningen], University of Groningen [Groningen], Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), Max-Planck-Gesellschaft, A.M.Obukhov Institute of Atmospheric Physics (IAP), Russian Academy of Sciences [Moscow] (RAS), Millimeter-Wave Electronics Laboratory [ETH Zürich] (MWE), Department of Information Technology and Electrical Engineering [Zürich] (D-ITET), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology [Göteborg], Faure, Alexandre, Universität zu Köln = University of Cologne, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), 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), 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), Harvard University-Smithsonian Institution, Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), 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), 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), Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung = Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), 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-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), Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, 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), Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, 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), California Institute of Technology (CALTECH)-NASA, 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), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich), and Astronomy
Subjects: Physics, Spiral galaxy, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Absorption spectroscopy, Experimental Physics, FOS: Physical sciences, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics, 01 natural sciences, Line width, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, Galaxy, ISM: abundances, ISM: molecules, Linear relationship, [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), 0103 physical sciences, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Spectral resolution, 010303 astronomy & astrophysics, Astrophysics::Galaxy Astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: We have observed CH absorption lines ($J=3/2, N=1 \leftarrow J=1/2, N=1$) against the continuum source Sgr~B2(M) using the \textit{Herschel}/HIFI instrument. With the high spectral resolution and wide velocity coverage provided by HIFI, 31 CH absorption features with different radial velocities and line widths are detected and identified. The narrower line width and lower column density clouds show `spiral arm' cloud characteristics, while the absorption component with the broadest line width and highest column density corresponds to the gas from the Sgr~B2 envelope. The observations show that each `spiral arm' harbors multiple velocity components, indicating that the clouds are not uniform and that they have internal structure. This line-of-sight through almost the entire Galaxy offers unique possibilities to study the basic chemistry of simple molecules in diffuse clouds, as a variety of different cloud classes are sampled simultaneously. We find that the linear relationship between CH and H$_2$ column densities found at lower $A_V$ by UV observations does not continue into the range of higher visual extinction. There, the curve flattens, which probably means that CH is depleted in the denser cores of these clouds., Comment: Accepted for publication in A&A, HIFI Special Issue
Published: 2010
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23. Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources: the present and future of spectral surveys with Herschel/HIFI

Author: Patrick W. Morris, Laurent Pagani, Volker Ossenkopf, Bruce Bumble, E. A. Bergin, H. Gupta, P. J. Encrenaz, S.-L. Qin, Maryvonne Gerin, Jonas Zmuidzinas, M. Salez, Cecilia Ceccarelli, Rene Plume, Marie-Lise Dubernet, Sébastien Maret, Charlotte Vastel, S. Cabrit, C. Joblin, Nathan R. Crockett, D. C. Lis, S. D. Lord, Thomas G. Phillips, H. W. Yorke, Frank Helmich, D. Johnstone, Neil Trappe, Peter Schilke, Th. de Graauw, Eric Herbst, M. Perault, José Cernicharo, William B. Latter, E. Falgarone, Aggm Tielens, J. R. Goicoechea, J. Stutzki, Paul Hartogh, Stephan Schlemmer, Holger S. P. Müller, J. C. Pearson, W. D. Langer, Gary J. Melnick, J. A. Murphy, J. Kawamura, F. F. S. van der Tak, Pierrick Martin, T. A. Bell, Karl M. Menten, Fabien Daniel, Martin Emprechtinger, Pieter R. Roelfsema, Emmanuel Caux, David A. Neufeld, P. F. Goldsmith, S. Wang, G. A. Blake, Shanshan Yu, Thomas F. Giesen, C. Comito, Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, California Institute of Technology (CALTECH), Max Planck Institute for Radio Astronomy, I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln = University of Cologne, 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), 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), CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, 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), 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), Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Université Paris sciences et lettres (PSL), foreign laboratories (FL), CERN [Genève], 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), Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung = Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), 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, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, BC V9E 2E7 Canada, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, 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), 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, 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], Universität zu Köln, Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, 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), Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), Harvard University [Cambridge]-Smithsonian Institution, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, CA 91125 USA, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, 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 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), Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, 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), Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, 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), California Institute of Technology (CALTECH)-NASA, 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), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faure, Alexandre, 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-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), and Kapteyn Astronomical Institute
Subjects: Experimental Physics, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Terahertz radiation, FOS: Physical sciences, Astrophysics, 01 natural sciences, Spectral line, ISM: abundances, 0103 physical sciences, Isotopologue, Emission spectrum, Spectroscopy, 010303 astronomy & astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Physics, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, Interstellar medium, Wavelength, [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], 13. Climate action, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), submillimeter: ISM, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA]
Abstract: We present initial results from the Herschel GT key program: Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources (HEXOS) and outline the promise and potential of spectral surveys with Herschel/HIFI. The HIFI instrument offers unprecedented sensitivity, as well as continuous spectral coverage across the gaps imposed by the atmosphere, opening up a largely unexplored wavelength regime to high-resolution spectroscopy. We show the spectrum of Orion KL between 480 and 560 GHz and from 1.06 to 1.115 THz. From these data, we confirm that HIFI separately measures the dust continuum and spectrally resolves emission lines in Orion KL. Based on this capability we demonstrate that the line contribution to the broad-band continuum in this molecule-rich source is ~20-40% below 1 THz and declines to a few percent at higher frequencies. We also tentatively identify multiple transitions of HD18O in the spectra. The first detection of this rare isotopologue in the interstellar medium suggests that HDO emission is optically thick in the Orion hot core with HDO/H2O ~ 0.02. We discuss the implications of this detection for the water D/H ratio in hot cores., Comment: 6 pages, 5 figures, accepted and to be published in Herschel HIFI special issue of A&A Letters
Published: 2010
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24. Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources (HEXOS): Observations of H2O and its isotopologues towards Orion KL

Author: Pierre Encrenaz, Doug Johnstone, S. D. Lord, Volker Tolls, Edith Falgarone, John C. Pearson, Marie-Lise Dubernet, Michel Perault, D. C. Lis, Javier R. Goicoechea, Geoffrey A. Blake, William D. Langer, Laurent Pagani, Shanshan Yu, Edwin Bergin, S.-L. Qin, Gary J. Melnick, C. Joblin, Volker Ossenkopf, David A. Neufeld, Thomas F. Giesen, Peter G. Martin, Charlotte Vastel, Patrick W. Morris, J. A. Murphy, Martin Emprechtinger, Neil Trappe, W. D. Latter, Nathan R. Crockett, Paul F. Goldsmith, Harold W. Yorke, M. Salez, Sébastien Maret, Peter Schilke, Stephan Schlemmer, S. Wang, Jonas Zmuidzinas, Maryvonne Gerin, F. F. S. van der Tak, José Cernicharo, Holger S. P. Müller, R. Plume, F. Daniel, Juergen Stutzki, Tom Bell, Emmanuel Caux, Karl M. Menten, Cecilia Ceccarelli, Thomas G. Phillips, E. Herbst, Sylvie Cabrit, Claudia Comito, Astronomy, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Harvard University [Cambridge]-Smithsonian Institution, Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, California Institute of Technology (CALTECH), 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-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), 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), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-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), CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, 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), Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Max Planck Institute for Radio Astronomy, 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), Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA, Ohio State University [Columbus] (OSU), Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, BC V9E 2E7 Canada, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, 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), Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), 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), foreign laboratories (FL), CERN [Genève], Department of Physics and Astronomy [Calgary], University of Calgary, I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln = University of Cologne, 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], Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), Harvard University-Smithsonian Institution, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), 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), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, 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), CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, CA 91125 USA, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, 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), Universität zu Köln, 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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), 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), Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, 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), 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), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, and Univ Cologne, Inst Phys 1
Subjects: Opacity, Experimental Physics, FOS: Physical sciences, Astrophysics, 01 natural sciences, ISM: abundances, Abundance (ecology), 0103 physical sciences, Isotopologue, Absorption (electromagnetic radiation), 010303 astronomy & astrophysics, Line (formation), Physics, geography, Line-of-sight, Plateau, geography.geographical_feature_category, 010308 nuclear & particles physics, Astronomy and Astrophysics, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], 13. Climate action, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), Sublimation (phase transition), [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA]
Abstract: We report the detection of more than 48 velocity-resolved ground rotational state transitions of H2(16)O, H2(18)O, and H2(17)O - most for the first time - in both emission and absorption toward Orion KL using Herschel/HIFI. We show that a simple fit, constrained to match the known emission and absorption components along the line of sight, is in excellent agreement with the spectral profiles of all the water lines. Using the measured H2(18)O line fluxes, which are less affected by line opacity than their H2(16)O counterparts, and an escape probability method, the column densities of H2(18)O associated with each emission component are derived. We infer total water abundances of 7.4E-5, 1.0E-5, and 1.6E-5 for the plateau, hot core, and extended warm gas, respectively. In the case of the plateau, this value is consistent with previous measures of the Orion-KL water abundance as well as those of other molecular outflows. In the case of the hot core and extended warm gas, these values are somewhat higher than water abundances derived for other quiescent clouds, suggesting that these regions are likely experiencing enhanced water-ice sublimation from (and reduced freeze-out onto) grain surfaces due to the warmer dust in these sources., Comment: 5 pages, 2 figures
Published: 2010
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25. Herschel/HIFI observations of spectrally resolved methylidyne signatures toward the high-mass star-forming core NGC 6334I

Author: José Cernicharo, Peter Schilke, W. D. Langer, P. Hily-Blant, Paola Caselli, Carsten Dominik, A. Fuente, Lorene Samoska, T. A. Bell, Friedrich Wyrowski, Mihkel Kama, M. Salez, A. Klotz, Martin Emprechtinger, D. Teyssier, H. W. Yorke, K. Edwards, Valentine Wakelam, Th. Henning, Sébastien Maret, A. C. A. Boogert, Adam Walters, Patrick Hennebelle, S. Cabrit, Bertrand Lefloch, Cecilia Ceccarelli, S. D. Lord, Serena Viti, M. Benedettini, T. Philips, M. H. D. van der Wiel, Patrick W. Morris, A. Baudry, Karine Demyk, F. F. S. van der Tak, Berengere Parise, Emmanuel Caux, Frank Helmich, Audrey Coutens, Brunella Nisini, Laurent Pagani, A. Lorenzani, N. Crimier, K. F. Schuster, Sandrine Bottinelli, Eric Herbst, R. Rolffs, D. C. Lis, David A. Neufeld, P. F. Goldsmith, Maryvonne Gerin, Claudine Kahane, C. Comito, G. A. Blake, C. Codella, P. J. Encrenaz, S. Pacheco, Alain Castets, John E. Pearson, Aurore Bacmann, E. Falgarone, T. Jacq, Gary J. Melnick, Charlotte Vastel, P. Saraceno, E. A. Bergin, Aggm Tielens, Jonas Zmuidzinas, 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), Kapteyn Astronomical Institute [Groningen], University of Groningen [Groningen], SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), California Institute of Technology (CALTECH), Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, Max Planck Institute for Radio Astronomy, Cahill Center for Astronomy and Astrophysics, Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, FORMATION STELLAIRE 2010, Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), 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 de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB), Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA, Ohio State University [Columbus] (OSU), Ohio State Univ, Dept Astron & Chem, Columbus, OH 43210 USA, Université de Cologne, Institut de Physique 1, Université de Cologne, Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), 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), 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'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), Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK), University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA), 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, 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), AMOR 2010, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, CA 91125 USA, CALTECH, Ctr Infrared Proc & Anal, Pasadena, I. Physikalisches Institut [Köln], 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, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), 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), Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), 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), INAF - Osservatorio Astronomico di Roma (OAR), Low Energy Astrophysics (API, FNWI), Universität zu Köln = University of Cologne, 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)-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), 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)-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), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Infrared Processing and Analysis Center (IPAC), and Astronomy
Subjects: Astronomy, MODELS, FOS: Physical sciences, Astrophysics, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, I(N), ABUNDANCES, INTERSTELLAR CLOUDS, 0103 physical sciences, Absorption (electromagnetic radiation), 010303 astronomy & astrophysics, Hyperfine structure, Chemical composition, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, QB, Physics, SPECTROSCOPY, stars: formation, Turbulence, NGC-6334, ISM: individual objects: NGC 6334I, Astronomy and Astrophysics, CH, REGIONS, Astrophysics - Astrophysics of Galaxies, ISM: molecules, 0104 chemical sciences, Trace gas, Full width at half maximum, [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Orders of magnitude (time), 13. Climate action, Space and Planetary Science, Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA), GROUND-STATE, ComputingMethodologies_DOCUMENTANDTEXTPROCESSING, MOLECULAR CLOUDS, Outflow, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA]
Abstract: In contrast to extensively studied dense star-forming cores, little is known about diffuse gas surrounding star-forming regions. We study molecular gas in the high-mass star-forming region NGC6334I, which contains diffuse, quiescent components that are inconspicuous in widely used molecular tracers such as CO. We present Herschel/HIFI observations of CH toward NGC6334I observed as part of the CHESS key program. HIFI resolves the hyperfine components of its J=3/2-1/2 transition, observed in both emission and absorption. The CH emission appears close to the systemic velocity of NGC6334I, while its measured linewidth of 3 km/s is smaller than previously observed in dense gas tracers such as NH3 and SiO. The CH abundance in the hot core is 7 10^-11, two to three orders of magnitude lower than in diffuse clouds. While other studies find distinct outflows in, e.g., CO and H2O toward NGC6334I, we do not detect outflow signatures in CH. To explain the absorption signatures, at least two absorbing components are needed at -3.0 and +6.5 km/s with N(CH)=7 10^13 and 3 10^13 cm^-2. Two additional absorbing clouds are found at +8.0 and 0.0 km/s, both with N(CH)=2 10^13 cm^-2. Turbulent linewidths for the four absorption components vary between 1.5 and 5.0 km/s in FWHM. We constrain physical properties of our CH clouds by matching our CH absorbers with other absorption signatures. In the hot core, molecules such as H2O and CO trace gas that is heated and dynamically influenced by outflow activity, whereas CH traces more quiescent material. The four CH absorbers have column densities and turbulent properties consistent with diffuse clouds: two are located near NGC6334, and two are unrelated foreground clouds. Local density and dynamical effects influence the chemical composition of physical components of NGC6334, causing some components to be seen in CH but not in other tracers, and vice versa., Comment: Accepted by A&A Letters; 5 pages, 1 figure; v2: minor textual and typographical changes
Published: 2010
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26. The CHESS spectral survey of star forming regions: Peering into the protostellar shock L1157-B1 I. Shock chemical complexity

Author: A. Klotz, A. C. A. Boogert, Dariusz C. Lis, T. A. Bell, Cecilia Ceccarelli, J. Stutzki, H. W. Yorke, E. A. Bergin, F. F. S. van der Tak, José Cernicharo, P. Saraceno, Karine Demyk, Laurent Pagani, Volker Ossenkopf, A. Lorenzani, Bengt Larsson, Peter Schilke, Bertrand Lefloch, C. Codella, Sandrine Bottinelli, Pierre Hily-Blant, Paola Caselli, P. J. Encrenaz, S. Cabrit, Adam Walters, Charlotte Vastel, Thomas G. Phillips, Geoffrey A. Blake, S. Pacheco, Frédéric Gueth, M. H. D. van der Wiel, Imran Mehdi, Alain Baudry, W. D. Langer, K. F. Schuster, Colin Borys, Carsten Dominik, Serena Viti, X. Tielens, S. D. Lord, Yan Delorme, Eric Herbst, Th. Henning, M. Salez, Claudia Comito, J. C. Pearson, Patrick Hennebelle, Audrey Coutens, Aurore Bacmann, A. Fuente, Sébastien Maret, David A. Neufeld, C. Kramer, P. F. Goldsmith, Alain Castets, Frank Helmich, M. Benedettini, Mihkel Kama, Berengere Parise, Emmanuel Caux, Brunella Nisini, N. Crimier, E. Falgarone, T. Jacq, Gary J. Melnick, Maryvonne Gerin, Claudine Kahane, Valentine Wakelam, Friedrich Wyrowski, 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), Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), 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), CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri (OAA), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), INAF - Osservatorio Astronomico di Roma (OAR), 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), Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM), 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), Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, 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), Max Planck Institute for Radio Astronomy, Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK), University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA), 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, 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), Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario (IFSI), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln = University of Cologne, AMOR 2010, Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Instituto de RadioAstronomía Milimétrica (IRAM), 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), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, 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, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), 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), 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), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Universität zu Köln, 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), Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid 28850, Spain, Ctr Astrobiol CSIC INTA, Lab Astrofis Mol, Madrid, 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), Osservatorio di Astrofisica di Roma (OAR), 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), 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), Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, 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), Low Energy Astrophysics (API, FNWI), Faure, Alexandre, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Astronomy, Astrophysics, Star (graph theory), 7. Clean energy, 01 natural sciences, ISM: individual objects: L1157, 0103 physical sciences, Protostar, Bow shock (aerodynamics), 010303 astronomy & astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, QB, Physics, stars: formation, 010308 nuclear & particles physics, Research Programm of Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics, Astronomy and Astrophysics, Space observatory, ISM: molecules, Shock (mechanics), [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Volume (thermodynamics), 13. Climate action, Space and Planetary Science, ComputingMethodologies_DOCUMENTANDTEXTPROCESSING, Outflow, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Excitation
Abstract: International audience; We present the first results of the unbiased survey of the L1157-B1 bow shock, obtained with HIFI in the framework of the key program Chemical HErschel Survey of Star forming regions (CHESS). The L1157 outflow is driven by a low-mass Class 0 protostar and is considered the prototype of the so-called chemically active outflows. The bright blue-shifted bow shock B1 is the ideal laboratory for studying the link between the hot (~1000-2000 K) component traced by H2 IR-emission and the cold (~10-20 K) swept-up material. The main aim is to trace the warm gas chemically enriched by the passage of a shock and to infer the excitation conditions in L1157-B1. A total of 27 lines are identified in the 555-636 GHz region, down to an average 3σ level of 30 mK. The emission is dominated by CO(5-4) and H2O(110-101) transitions, as discussed by Lefloch et al. in this volume. Here we report on the identification of lines from NH3, H2CO, CH3OH, CS, HCN, and HCO+. The comparison between the profiles produced by molecules released from dust mantles (NH3, H2CO, CH3OH) and that of H2O is consistent with a scenario in which water is also formed in the gas-phase in high-temperature regions where sputtering or grain-grain collisions are not efficient. The high excitation range of the observed tracers allows us to infer, for the first time for these species, the existence of a warm (≥200 K) gas component coexisting in the B1 bow structure with the cold and hot gas detected from ground. Herschel is an ESA space observatory with science instruments provided by European-led principal Investigator consortia and with important participation from NASA.Table 1 is only available in electronic form at http://www.aanda.org
Published: 2010
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27. Chemical modeling of L183 (L134N): an estimate of the ortho/para H_2 ratio

Author: Chris H. Greene, S. Schlemmer, E. Bayet, Cecilia Ceccarelli, Charlotte Vastel, Aurore Bacmann, Laurent Pagani, Viatcheslav Kokoouline, Edouard Hugo, Renshui Peng, 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), Univ Toulouse UPS, Ctr Etud Spatiale Rayonnements, F-31062 Toulouse 9, France, Centre Etud Spatiale Rayonnements Toulouse, CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France, UMR 5187 Toulouse, Technologies et systèmes d'information pour les agrosystèmes (UR TSCF), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Laboratoire Aimé Cotton (LAC), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Physics, University of Central Florida (UCF), University of Central Florida [Orlando], 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 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 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), Univ Cologne, Inst Phys 1, D-50937 Cologne, Germany, Univ Cologne, Inst Phys 1, 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), 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), I. Physikalisches Institut [Köln], Universität zu Köln = University of Cologne, Department of Physics [Orlando] (UCF | Physics), University of Central Florida [Orlando] (UCF), Joint Institute for Laboratory Astrophysics (JILA), National Institute of Standards and Technology [Gaithersburg] (NIST)-University of Colorado [Boulder], Dept of physics and astrophysics, University College of London [London] (UCL), Caltech Submillimeter Observatory, California Institute of Technology (CALTECH), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Centre national du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et forêts (CEMAGREF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), 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), 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, 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), 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), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Abundance (chemistry), Chemical process modeling, ISM: structure, FOS: Physical sciences, Context (language use), Astrophysics, ISM: individual objects: L183, 01 natural sciences, Molecular physics, ISM: clouds, ISM: abundances, [PHYS.ASTR.CO]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], Reaction rate, Trihydrogen cation, 0103 physical sciences, Isotopologue, 010306 general physics, 010303 astronomy & astrophysics, Dissociative recombination, Physics, [SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph], astrochemistry, Astrophysics (astro-ph), Astronomy and Astrophysics, molecular processes, [PHYS.ASTR.GA]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], Space and Planetary Science, [SDU.ASTR.GA]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Galactic Astrophysics [astro-ph.GA], ISM: individual objects : L183, Order of magnitude
Abstract: International audience; Context: The high degree of deuteration observed in some prestellar cores depends on the ortho-to-para H2 ratio through the H3+ fractionation. Aims: We want to constrain the ortho/para H2 ratio across the L183 prestellar core. This is required to correctly describe the deuteration amplification phenomenon in depleted cores such as L183 and to relate the total (ortho+para) H2D+ abundance to the sole ortho-H2D+ column density measurement. Methods: To constrain this ortho/para H2 ratio and derive its profile, we make use of the N2D^+/N2H+ ratio and of the ortho-H2D+ observations performed across the prestellar core. We use two simple chemical models limited to an almost totally depleted core description. New dissociative recombination and trihydrogen cation-dihydrogen reaction rates (including all isotopologues) are presented in this paper and included in our models. Results: We estimate the H2D+ ortho/para ratio in the L183 cloud, and constrain the H2 ortho/para ratio: we show that it varies across the prestellar core by at least an order of magnitude, being still very high (≈0.1) in most of the cloud. Our time-dependent model indicates that the prestellar core is presumably older than 1.5-2 × 105 years but that it may not be much older. We also show that it has reached its present density only recently and that its contraction from a uniform density cloud can be constrained. Conclusions: A proper understanding of deuteration chemistry cannot be attained without taking into account the whole ortho/para family of molecular hydrogen and trihydrogen cation isotopologues as their relations are of utmost importance in the global scheme. Tracing the ortho/para H2 ratio should also place useful constraints on the dynamical evolution of prestellar cores. Appendices A and B are only available in electronic form at http://www.aanda.org
Published: 2009
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27 results on '"CNRS INSU, UMR 5187, F-31028 Toulouse 4, France"'

1. A study of singly deuterated cyclopropenylidene c-C3HD in the protostar IRAS 16293–2422

2. The GSO Data Centre

3. Climate-based indicators to assess the risks of impact of climate change on small islands: case studies of Tuamotu archipelagos and La Reunion island

4. Chemistry of TMC-1 with multiply deuterated species and spin chemistry of H2, H2+, H3+ and their isotopologues

5. Detection of CH3SH in protostar IRAS 16293-2422

6. Depletion of chlorine into HCl ice in a protostellar core

7. CH in absorption in IRAS16293-2422

8. Chemical modelling of water deuteration in IRAS16293-2422

9. Mono-deuterated dimethyl ether: laboratory spectrum up to 1 THz: torsion-rotational spectrum within the vibrational ground-state for the symmetric and asymmetric conformers and first detection in IRAS 16293-2422

10. Deuterated water in the solar-type protostars NGC 1333 IRAS 4A and IRAS 4B

11. Stratified NH and ND emission in the prestellar core 16293E in L1689N

12. In-orbit performance of Herschel-HIFI

13. A study of deuterated water in the low-mass protostar IRAS16293-2422

14. Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources (HEXOS) : Methanol as a probe of physical conditions in Orion KL

15. The distribution of water in the high-mass star-forming region NGC 6334 I

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

17. Gas morphology and energetics at the surface of PDRs: New insights with Herschel observations of NGC 7023

18. Detection of OH+ and H2O+ towards Orion KL

19. First detection of ND in the solar-mass protostar IRAS16293-2422

20. Detection of interstellar oxidaniumyl: Abundant H2O+ towards the star-forming regions DR21, Sgr B2, and NGC6334

21. Ortho-to-para ratio of interstellar heavy water*

22. Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources (HEXOS): detecting spiral arm clouds by CH absorption lines

23. Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources: the present and future of spectral surveys with Herschel/HIFI

24. Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources (HEXOS): Observations of H2O and its isotopologues towards Orion KL

25. Herschel/HIFI observations of spectrally resolved methylidyne signatures toward the high-mass star-forming core NGC 6334I

26. The CHESS spectral survey of star forming regions: Peering into the protostellar shock L1157-B1 I. Shock chemical complexity

27. Chemical modeling of L183 (L134N): an estimate of the ortho/para H_2 ratio

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