Skip to content

To bring about breakthroughs in international space research

  • Home
  • Onderzoeksvragen
  • Pijlers
  • Missies
  • Over ons
  • Contact
Home
    Logo van SRON Space Research Organisation Netherlands

    SRON | Space Research Organisation Netherlands

    SRON space research institute

    Logo van SRON Space Research Organisation Netherlands
    • Onderzoeksvragen
    • Pijlers
      • Wetenschap
      • Technologie
      • Instrumentatie
      • Onze mensen
      • Impact
    • Missies
    • Over ons
    • Actueel
    • Contact
    • SRON Academy
    • Werken bij
    • Bezoek aan SRON
    Home
      • Onderzoeksvragen
        • Hoe ontrafelen we de fysica achter zwarte gaten?
        • Hoe kunnen we de zwakste exoplaneten waarnemen?
        • Waar worden broeikasgassen uitgestoten?
        • Hoe speciaal is de aarde in de context van het heelal?
        • Hoe ontstaan en groeien zwarte gaten?
        • Hoe beïnvloeden aerosolen het klimaat?
        • Hoe ontstaan sterren en planeten?
        • Hoe beïnvloedt klimaatverandering het leven op aarde?
      • Pijlers
        • Wetenschap
          • Aardobservatie
            • Methaan
            • Aerosolen en Wolken
            • CO2
            • Koolmonoxide
          • Astrofysica
            • Lage energie
            • Hoge energie
            • Exoplaneten
        • Technologie
        • Instrumentatie
          • Nanotechnologie
          • Cryogenica
          • Optica
          • Electronica
          • PA/QA kwaliteit
          • Mechanica / Realisatie
        • Onze mensen
        • Impact
      • Missies
        • Actief
          • ALMA
          • GUSTO
          • PACE
          • Sentinel-5p
          • SPEX airborne
          • XRISM
        • In ontwikkeling
          • ARIEL
          • LISA
          • Sentinel-5
        • Legacy
          • BeppoSAX
          • STO2
      • Over ons
        • Faciliteiten
        • Geschiedenis
      • Actueel
      • Contact
      • SRON Academy
      • Werken bij
      • Bezoek aan SRON
      donkerblauwe versie van het logo van SRON space research organisation netherlands
      • Privacy policy
      01/05/2019

      Multi-line Herschel/HIFI observations of water reveal infall motions and chemical segregation around high-mass protostars

      Context. The physical conditions during high-mass star formation are poorly understood. Outflow and infall motions have been detected around massive protostellar objects, but their dependence on mass, luminosity, and age is unclear. In addition, physical conditions and molecular abundances are often estimated using simple assumptions such as spherical shape and chemical homogeneity, which may limit the accuracy of the results.
      Aims: We aim to characterize the dust and gas distribution and kinematics of the envelopes of high-mass protostars. In particular, we search for infall motions, abundance variations, and deviations from spherical symmetry, using Herschel data from the WISH program.
      Methods: We used HIFI maps of the 987 GHz H2O 202-111 emission to measure the sizes and shapes of 19 high-mass protostellar envelopes. To identify infall, we used HIFI spectra of the optically thin C18O 9-8 and H218O 111-000 lines. The high-J C18O line traces the warm central material and redshifted H218O 111-000 absorption indicates material falling onto the warm core. We probe small-scale chemical differentiation by comparing H2O 752 and 987 GHz spectra with those of H218O.
      Results: Our measured radii of the central part of the H2O 202-111 emission are 30-40% larger than the predictions from spherical envelope models, and axis ratios are <2, which we consider good agreement. For 11 of the 19 sources, we find a significant redshift of the H218O 111-000 line relative to C18O 9-8. The inferred infall velocities are 0.6-3.2 km s-1, and estimated mass inflow rates range from 7 × 10-5 to 2 × 10-2 M⊙ yr-1. The highest mass inflow rates seem to occur toward the sources with the highest masses, and possibly the youngest ages. The other sources show either expanding motions or H218O lines in emission. The H218O 111-000 line profiles are remarkably similar to the differences between the H2O 202-111 and 211-202 profiles, suggesting that the H218O line and the H2O 202-111 absorption originate just inside the radius where water evaporates from grains, typically 1000-5000 au from the center. In some sources, the H218O line is detectable in the outflow, where no C18O emission is seen.
      Conclusions: Together, the H218O absorption and C18O emission profiles show that the water abundance around high-mass protostars has at least three levels: low in the cool outer envelope, high within the 100 K radius, and very high in the outflowing gas. Thus, despite the small regions, the combination of lines presented in this work reveals systematic inflows and chemical information about the outflows.

      Copies of the maps and reduced spectra (FITS files) are available at the CDS via anonymous ftp to http://cdsarc.u-strasbg.fr (ftp://130.79.128.5) or via http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/qcat?J/A+A/625/A103Herschel is an ESA space observatory with science instruments provided by European-led Principal Investigator consortia and with important participation from NASA.

      een modern kantoorgebouw van 4 verdiepingen met verlichting op de begane grond en een kleine sonderafschietraket voor het gebouw

      Leiden

      Niels Bohrweg 4
      2333 CA Leiden
      The Netherlands
      +31 (0)88 777 56 00

      een nieuw en modern gebouw van vier verdiepingen in lichtgrijze kleur met mensen die ervoor lopen

      Groningen

      Landleven 12
      9747 AD Groningen
      The Netherlands
      +31 (0)50 363 40 74

      • Onderzoeksvragen
      • Pijlers
        • Wetenschap
        • Technologie
        • Instrumentatie
        • Onze mensen
        • Impact
      • Missies
      • Over ons
      • Actueel
      • Contact
      • Nieuwsbrief
      SRON on bluesky SRON on Instagram SRON on LinkedIn

      Niels Bohrweg 4
      2333 CA Leiden
      The Netherlands
      +31 (0)88 777 56 00

      Landleven 12
      9747 AD Groningen
      The Netherlands
      +31 (0)50 363 40 74

      NWO-I

      SRON is onderdeel van de institutenorganisatie van NWO-I

      • Privacy policy
      Logo van SRON Space Research Organisation Netherlands

      What happens up there, starts down here.

      Beheer toestemming
      Om de beste ervaringen te bieden, gebruiken wij technologieën zoals cookies om informatie over je apparaat op te slaan en/of te raadplegen. Door in te stemmen met deze technologieën kunnen wij gegevens zoals surfgedrag of unieke ID's op deze site verwerken. Als je geen toestemming geeft of uw toestemming intrekt, kan dit een nadelige invloed hebben op bepaalde functies en mogelijkheden.
      Functioneel Altijd actief
      De technische opslag of toegang is strikt noodzakelijk voor het legitieme doel het gebruik mogelijk te maken van een specifieke dienst waarom de abonnee of gebruiker uitdrukkelijk heeft gevraagd, of met als enig doel de uitvoering van de transmissie van een communicatie over een elektronisch communicatienetwerk.
      Voorkeuren
      De technische opslag of toegang is noodzakelijk voor het legitieme doel voorkeuren op te slaan die niet door de abonnee of gebruiker zijn aangevraagd.
      Statistieken
      De technische opslag of toegang die uitsluitend voor statistische doeleinden wordt gebruikt. De technische opslag of toegang die uitsluitend wordt gebruikt voor anonieme statistische doeleinden. Zonder dagvaarding, vrijwillige naleving door je Internet Service Provider, of aanvullende gegevens van een derde partij, kan informatie die alleen voor dit doel wordt opgeslagen of opgehaald gewoonlijk niet worden gebruikt om je te identificeren.
      Marketing
      De technische opslag of toegang is nodig om gebruikersprofielen op te stellen voor het verzenden van reclame, of om de gebruiker op een site of over verschillende sites te volgen voor soortgelijke marketingdoeleinden.
      • Beheer opties
      • Beheer diensten
      • Beheer {vendor_count} leveranciers
      • Lees meer over deze doeleinden
      Bekijk voorkeuren
      • {title}
      • {title}
      • {title}