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
      01/04/2013

      Water in star-forming regions with Herschel (WISH). III. Far-infrared cooling lines in low-mass young stellar objects

      Context. Understanding the physical phenomena involved in the earlierst stages of protostellar evolution requires knowledge of the heating and cooling processes that occur in the surroundings of a young stellar object. Spatially resolved information from its constituent gas and dust provides the necessary constraints to distinguish between different theories of accretion energy dissipation into the envelope. Aims. Our aims are to quantify the far-infrared line emission from low-mass protostars and the contribution of different atomic and molecular species to the gas cooling budget, to determine the spatial extent of the emission, and to investigate the underlying excitation conditions. Analysis of the line cooling will help us characterize the evolution of the relevant physical processes as the protostar ages. Methods. Far-infrared Herschel-PACS spectra of 18 low-mass protostars of various luminosities and evolutionary stages are studied in the context of the WISH key program. For most targets, the spectra include many wavelength intervals selected to cover specific CO, H2O, OH, and atomic lines. For four targets the spectra span the entire 55-200 μm region. The PACS field-of-view covers ~47″ with the resolution of 9.4″. Results. Most of the protostars in our sample show strong atomic and molecular far-infrared emission. Water is detected in 17 out of 18 objects (except TMC1A), including 5 Class I sources. The high-excitation H2O 818-707 63.3 μm line (Eu/kB = 1071 K) is detected in 7 sources. CO transitions from J = 14-13 up to J = 49 – 48 are found and show two distinct temperature components on Boltzmann diagrams with rotational temperatures of ~350 K and ~700 K. H2O has typical excitation temperatures of ~150 K. Emission from both Class 0 and I sources is usually spatially extended along the outflow direction but with a pattern that depends on the species and the transition. In the extended sources, emission is stronger off source and extended on &≥10,000 AU scales; in the compact sample, more than half of the flux originates within 1000 AU of the protostar. The H2O line fluxes correlate strongly with those of the high-J CO lines, both for the full array and for the central position, as well as with the bolometric luminosity and envelope mass. They correlate less strongly with OH fluxes and not with [O I] fluxes. In contrast, [O I] and OH often peak together at the central position. Conclusions. The PACS data probe at least two physical components. The H2O and CO emission very likely arises in non-dissociative (irradiated) shocks along the outflow walls with a range of pre-shock densities. Some OH is also associated with this component, most likely resulting from H2O photodissociation. UV-heated gas contributes only a minor fraction to the CO emission observed by PACS, based on the strong correlation between the shock-dominated CO 24-23 line and the CO 14-13 line. [O I] and some of the OH emission probe dissociative shocks in the inner envelope. The total far-infrared cooling is dominated by H2O and CO, with the fraction contributed by [O I] increasing for Class I sources. Consistent with previous studies, the ratio of total far-infrared line emission over bolometric luminosity decreases with the evolutionary state.

      Appendices A-J are available in electronic form at http://www.aanda.org

      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}