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

Autor: 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
Přispěvatelé: 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), HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2010
Předmět:
Zdroj: Astronomy & astrophysics, 521:L25. EDP Sciences
aap
aap, 2010, 521, pp.L25. ⟨10.1051/0004-6361/201015129⟩
ISSN: 0004-6361
Popis: 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
Databáze: OpenAIRE
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