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
      01/02/2013

      Herschel/HIFI observations of [C II] and [13C II] in photon-dominated regions

      Context. Chemical fractionation reactions in the interstellar medium can result in molecular isotopologue abundance ratios that differ by many orders of magnitude from the isotopic abundance ratios. Understanding variations in the molecular abundance ratios through astronomical observations provides a new toolto sensitively probe the underlying physical conditions.
      Aims: Recently, we have introduced detailed isotopic chemistry into the KOSMA-τ model for photon-dominated regions (PDRs), which allows calculating abundances of carbon isotopologues as a function of PDR parameters. Radiative transfer computations then allow to predict the observed [C ii]/[13C ii] line intensity ratio for specific geometries. Here, we compare these model predictions with new Herschel observations.
      Methods: We performed Herschel/HIFI observations of the [C ii] 158 μm line in a number of PDRs. In all sources, we observed at least two hyperfine components of the [13C ii] transition, allowing determination of the [C ii]/[13C ii] intensity ratio, using revised intrinsic hyperfine ratios. Comparing the observed line ratios with the predictions from the updated KOSMA-τ model, we identify conditions under which the chemical fractionation effects are important, and not masked by the high optical depth of the main isotopic line.
      Results: An observable enhancement of the [C ii]/[13C ii] intensity ratio due to chemical fractionation depends mostly on the source geometry and velocity structure,and to a lesser extent on the gas density and radiation field strength. The enhancement is expected to be largest for PDR layers that are somewhat shielded from UV radiation, but not completely hidden behind a surface layer of optically thick [C ii]. In our observations the [C ii]/[13C ii] integrated line intensity ratio is always dominated by the optical depth of the main isotopic line. However, an enhanced intensity ratio isfound for particular velocity components in several sources: in the red-shifted material in the ultracompact H ii region Mon R2, in the wings of the turbulent line profile in the Orion Bar, and possibly in the blue wing in NGC 7023. Mapping of the [13C ii] lines in the Orion Bar gives a C+ column density map, which confirms the temperature stratification of the C+ layer, in agreement with the PDR models of this region.
      Conclusions: Carbon fractionation can be significant even in relatively warm PDRs, but a resulting enhanced [C ii]/[13C ii] intensity ratio is only observable for special configurations. In most cases, a reduced [C ii]/[13C ii] intensity ratiocan be used instead to derive the [C ii] optical depth, leading to reliable column density estimates that can be compared with PDR model predictions. The C+ column densities show that, for all sources, at the position of the [C ii] peak emission, the dominant fraction of the gas-phase carbon is in the form of C+.

      Herschel 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}