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
      01/01/2016

      Linking low- to high-mass young stellar objects with Herschel-HIFI observations of water

      Context. Water probes the dynamics in young stellar objects (YSOs) effectively, especially shocks in molecular outflows. It is therefore a key molecule for exploring whether the physical properties of low-mass protostars can be extrapolated to massive YSOs, an important step in understanding the fundamental mechanisms regulating star formation.
      Aims: As part of the WISH key programme, we investigate excited water line properties as a function of source luminosity, in particular the dynamics and the excitation conditions of shocks along the outflow cavity wall.
      Methods: Velocity-resolved Herschel-HIFI spectra of the H2O 202-111 (988 GHz), 211-202 (752 GHz) and 312-303 (1097 GHz) lines were analysed, together with 12CO J = 10-9 and 16-15, for 52 YSOs with bolometric luminosities ranging from <1 to >105 L⊙. The H2O and 12CO line profiles were decomposed into multiple Gaussian components which are related to the different physical structures of the protostellar system. The non-LTE radiative transfer code radex was used to constrain the excitation conditions of the shocks along the outflow cavity.
      Results: The profiles of the three excited water lines are similar, indicating that they probe the same gas. Two main emission components are seen in all YSOs: a broad component associated with non-dissociative shocks in the outflow cavity wall (“cavity shocks”) and a narrow component associated with the quiescent envelope material. More than 60% of the total integrated intensity in the excited water lines comes from the broad cavity shock component, while the remaining emission comes mostly from the envelope for low-mass Class I, intermediate- and high-mass objects, and dissociative “spot shocks” for low-mass Class 0 protostars. The widths of the water lines are surprisingly similar from low- to high-mass YSOs, whereas 12CO J = 10-9 line widths increase slightly with Lbol. The excitation analysis of the cavity shock component shows stronger 752 GHz emission for high-mass YSOs, most likely due to pumping by an infrared radiation field. Finally, a strong correlation with slope unity is measured between the logarithms of the total H2O line luminosity, LH2O, and Lbol, which can be extrapolated to extragalactic sources. This linear correlation, also found for CO, implies that both species primarily trace dense gas directly related to star formation activity.
      Conclusions: The water emission probed by spectrally unresolved data is largely due to shocks. Broad water and high-J CO lines originate in shocks in the outflow cavity walls for both low- and high-mass YSOs, whereas lower-J CO transitions mostly trace entrained outflow gas. The higher UV field and turbulent motions in high-mass objects compared to their low-mass counterparts may explain the slightly different kinematical properties of 12CO J = 10-9 and H2O lines from low- to high-mass YSOs.

      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}