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hal-00522987, version 1

First detection of the methylidyne cation (CH+) fundamental rotational line with the Herschel/SPIRE FTS

D. A. Naylor, E. Dartois 1, E. Habart 1, A. Abergel 1, J.-P. Baluteau, S. C. Jones, E. Polehampton, P. Ade, L. D. Anderson 2, P. André 3, H. Arab, J.-P. Bernard 14, K. Blagrave, S. Bontemps 5678, F. Boulanger 1, M. Cohen, M. Compiègne, P. Cox, G. Davis 9, R. Emery, T. Fulton, C. Gry 2, M. Huang 10, C. Joblin 4, J. M. Kirk, G. Lagache 1, T. Lim 11, S. Madden 12, G. Makiwa, P. Martin 13, M.-A. Miville-Deschênes 1, S. Molinari 14, H. Moseley, F. Motte 1516, K. Okumura, D. Pinheiro Gonçalves, J. A. Rodón, D. Russeil 2, P. Saraceno 14, S. Sidher, L. Spencer, B. Swinyard, D. Ward-Thompson 17, G. J. White 18, A. Zavagno 219

Astronomy and Astrophysics 518 (2010) L117

Résumé : Aims: To follow the species chemistry arising in diverse sources of the Galaxy with Herschel. Methods: SPIRE FTS sparse sampled maps of the Orion bar & compact HII regions G29.96-0.02 and G32.80+0.19 have been analyzed. Results: Beyond the wealth of atomic and molecular lines detected in the high-resolution spectra obtained with the FTS of SPIRE in the Orion Bar, one emission line is found to lie at the position of the fundamental rotational transition of CH+ as measured precisely in the laboratory by Pearson and Drouion. This coincidence suggests that it is the first detection of the fundamental rotational transition of CH+. This claim is strengthened by the observation of the lambda doublet transitions arising from its relative, CH, which are also observed in the same spectrum. The broad spectral coverage of the SPIRE FTS allows for the simultaneous measurement of these closely related chemically species, under the same observing conditions. The importance of these lines are discussed and a comparison with results obtained from models of the photon dominated region (PDR) of Orion are presented. The CH+ line also appears in absorption in the spectra of the two galactic compact HII regions G29.96-0.02 and G32.80+0.19, which is likely due to the presence of CH+ in the the cold neutral medium of the galactic plane. These detections will shed light on the formation processes and on the existence of CH+, which are still outstanding questions in astrophysics. Herschel is an ESA space observatory with science instruments provided by European-led Principal Investigator consortia and with important participation from NASA.

  • 1 :  Institut d'astrophysique spatiale (IAS)
  • CNRS : UMR8617 – INSU – Université Paris XI - Paris Sud
  • 2 :  Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM)
  • CNRS : UMR6110 – INSU – Université de Provence - Aix-Marseille I
  • 3 :  Laboratoire d'Informatique de Nantes Atlantique (LINA)
  • CNRS : UMR6241 – Université de Nantes – École Nationale Supérieure des Mines - Nantes
  • 4 :  Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR)
  • CNRS : UMR5187 – Observatoire Midi-Pyrénées – INSU – Université Paul Sabatier [UPS] - Toulouse III
  • 5 :  Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux (LAB)
  • CNRS : UMR5804 – INSU – Université Sciences et Technologies - Bordeaux I
  • 6 :  Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU)
  • CNRS : UMS2567 – INSU – Université Sciences et Technologies - Bordeaux I
  • 7 :  Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1
  • Université Sciences et Technologies - Bordeaux I
  • 8 :  Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB)
  • CNRS : UMR5804 – INSU – Université Sciences et Technologies - Bordeaux I
  • 9 :  Department of Ecology & Evolutionary Biology
  • Princeton University
  • 10 :  National Astronomical Observatories
  • Chinese Academy of Sciences
  • 11 :  Laboratoire de Probabilités et Modèles Aléatoires (LPMA)
  • CNRS : UMR7599 – Université Pierre et Marie Curie [UPMC] - Paris VI – Université Paris VII - Paris Diderot
  • 12 :  Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée (DAPNIA)
  • CEA : DSM/DAPNIA
  • 13 :  CITA
  • University of Toronto
  • 14 :  Interplanetary Space Physics Institute (IFSI) (IFSI-INAF)
  • Interplanetary Space Physics Institute
  • 15 :  Laboratoire AIM (AIM)
  • CEA – Université Paris VII - Paris Diderot
  • 16 :  Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (ex DAPNIA) (IRFU)
  • CEA : DSM/IRFU
  • 17 :  School of Physics & Astronomy
  • Cardiff University
  • 18 :  Engineering Department
  • University of Cambridge
  • 19 :  Observatoire Astronomique de Marseille Provence (OAMP)
  • INSU – Université de Provence - Aix-Marseille I – CNRS : UMR6110
  • Domaine : Planète et Univers/Astrophysique/Astrophysique stellaire et solaire
    Physique/Astrophysique/Astrophysique stellaire et solaire
  • Mots-clés : ISM: molecules – evolution – ISM: general – space vehicles: instruments – techniques: spectroscopic
  • Code Bibliographique ADS : 2010A&A...518L.117N
 
  • hal-00522987, version 1
  • oai:hal.archives-ouvertes.fr:hal-00522987
  • Contributeur : 
  • Soumis le : Lundi 4 Octobre 2010, 10:31:20
  • Dernière modification le : Jeudi 7 Octobre 2010, 10:51:58