Guevara, C. und Stutzki, J. und Ossenkopf-Okada, V. und Graf, Urs U. und Okada, Yoko und Schneider, Nicola und Goldsmith, P. F. und Pérez-Beaupuits, J. und Kabanovic, S. und Mertens, M. und Rothbart, Nick und Güsten, Rolf (2024) The [O I] fine structure line profiles in Mon R2 and M17 SW: The puzzling nature of cold foreground material identified by [12C II] self-absorption. Astronomy & Astrophysics, 690, A294. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202450530. ISSN 0004-6361.
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Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2024/10/aa50530-24/aa50530-24.html
Kurzfassung
Context. Recent studies of the optical depth comparing [12C II] and [13C II] line profiles in Galactic star-forming regions have revealed strong self-absorption in [12C II] by low excitation foreground material. This implies a high column density for C+, corresponding to equivalent AV values of a few (up to about 10) mag. Aims. As the nature and origin of such a great column of cold C+ foreground gas are difficult to determine, it is essential to constrain the physical conditions of this material. Methods. We conducted high-resolution observations of [O I] 63 μm and [O I] 145 μm lines in M17 SW and Mon R2. The [O I] 145 μm transition traces warm PDR-material, while the [O I] 63 μm line traces the foreground material, as manifested by the absorption dips. Results. A comparison of both [O I] line profiles with [C II] isotopic lines confirm warm PDR-origin background emission and a significant column of cold foreground material, causing the self-absorption to be visible in the [12C II] and [O I] 63 μm profiles. In M17 SW, the C+ and O0 column densities are comparable for both layers. Mon R2 exhibits larger O0 columns compared to C+, indicating additional material where the carbon is neutral or in molecular form. Small-scale spatial variations in the foreground absorption profiles and the large column density (~1018 cm−2) of the foreground material suggest the emission is coming from high-density regions associated with the cloud complex – and not a uniform diffuse foreground cloud. Conclusions. The analysis confirms that the previously detected intense [C II] foreground absorption is attributable to a large column of low-excitation dense atomic material, where carbon is ionized and oxygen is in a neutral atomic form.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/207947/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | The [O I] fine structure line profiles in Mon R2 and M17 SW: The puzzling nature of cold foreground material identified by [12C II] self-absorption | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 17 Oktober 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Astronomy & Astrophysics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 690 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1051/0004-6361/202450530 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | A294 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | EDP Sciences | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0004-6361 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | ISM: atoms / ISM: clouds / ISM: general / ISM: lines and bands / photon-dominated region (PDR) / ISM: structure | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Erdbeobachtung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R EO - Erdbeobachtung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Terahertz-Spektrometer für atomaren Sauerstoff in der Mesosphäre/Thermosphäre | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Optische Sensorsysteme > Terahertz- und Laserspektroskopie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Rothbart, Nick | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 31 Okt 2024 08:48 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 12 Nov 2024 11:30 |
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