Importance of radiative pumping for the excitation of the H2O submillimeter lines in galaxies

↓ Direkt till sidans innehåll
↓ Direkt till sidans sekundära innehåll (sidomenyn)

Sökning: WFRF:(Yang Chentao 1988) > Importance of radia...

Gonzalez-Alfonso, EduardoUniversidad de Alcala,University of Alcalá (författare)

Importance of radiative pumping for the excitation of the H2O submillimeter lines in galaxies

Artikel/kapitelEngelska2022

Förlag, utgivningsår, omfång ...

2022-09-29
EDP Sciences,2022
electronicrdacarrier

Nummerbeteckningar

LIBRIS-ID:oai:research.chalmers.se:9f49a500-2565-4c8e-9b17-26df616b2aaf
https://doi.org/10.1051/0004-6361/202244700DOI
https://research.chalmers.se/publication/532636URI

Kompletterande språkuppgifter

Språk:engelska
Sammanfattning på:engelska

Ingår i deldatabas

SwePubSwePub

Klassifikation

Ämneskategori:art swepub-publicationtype
Ämneskategori:ref swepub-contenttype

Anmärkningar

H2O submillimeter emission is a powerful diagnostic of the molecular interstellar medium in a variety of sources, including low- and high-mass star-forming regions of the Milky Way, and from local to high-redshift galaxies. However, the excitation mechanism of these lines in galaxies has been debated, preventing a basic consensus on the physical information that H2O provides. Radiative pumping due to H2O absorption of far-infrared photons emitted by dust and collisional excitation in dense shocked gas have both been proposed to explain the H2O emission. Here we propose two basic diagnostics to distinguish between the two mechanisms: First, the ortho-H2O 3(21) - 2(12) 75 mu m and the para-H2O 2(20) - 1(11) 101 mu m rotational lines in shock-excited regions are expected to be in emission, while when radiative pumping dominates, the two far-infrared lines are expected to be in absorption. Second, the radiative pumping scenario predicts, based on the statistical equilibrium of H2O level populations, that the apparent isotropic net rate of far-infrared absorption in the 3(21)<- 2(12) (75 mu m) and 2(20)<- 1(11) (101 mu m) lines should be higher than or equal to the apparent isotropic net rate of submillimeter emission in the 3(21)-> 3(12) (1163 GHz) and 2(20)-> 2(11) (1229 GHz) lines, respectively. Applying both criteria to all 16 galaxies and several Galactic high-mass star-forming regions in which the H2O 75 mu m and submillimeter lines have been observed with Herschel/PACS and SPIRE, we show that in most (extra)galactic sources, the H2O submillimeter line excitation is dominated by far-infrared pumping, combined in some cases with collisional excitation of the lowest energy levels. Based on this finding, we revisit the interpretation of the correlation between the luminosity of the H2O 988 GHz line and the source luminosity in the combined Galactic and extragalactic sample.

Ämnesord och genrebeteckningar

NATURVETENSKAP Fysik Astronomi, astrofysik och kosmologi hsv//swe
NATURAL SCIENCES Physical Sciences Astronomy, Astrophysics and Cosmology hsv//eng
NATURVETENSKAP Fysik Atom- och molekylfysik och optik hsv//swe
NATURAL SCIENCES Physical Sciences Atom and Molecular Physics and Optics hsv//eng
NATURVETENSKAP Fysik Annan fysik hsv//swe
NATURAL SCIENCES Physical Sciences Other Physics Topics hsv//eng
submillimeter: galaxies
radiative transfer
ISM: molecules
infrared: galaxies
galaxies: ISM
line: formation

Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)

Fischer, JacquelineGeorge Mason University (författare)
Goicoechea, Javier R.Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas,Spanish National Research Council (författare)
Yang, Chentao,1988Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)chentao (författare)
Pereira-Santaella, Miguel (författare)
Stewart, Kenneth P.George Mason University (författare)
Universidad de AlcalaGeorge Mason University (creator_code:org_t)

Sammanhörande titlar

Ingår i:Astronomy and Astrophysics: EDP Sciences6660004-63611432-0746

Internetlänk

Hitta via bibliotek

Astronomy and Astrophysics (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...: Gonzalez-Alfonso ...; Fischer, Jacquel ...; Goicoechea, Javi ...; Yang, Chentao, 1 ...; Pereira-Santaell ...; Stewart, Kenneth ...

Om ämnet

NATURVETENSKAP: NATURVETENSKAP; och Fysik; och Astronomi astrof ...

NATURVETENSKAP: NATURVETENSKAP; och Fysik; och Atom och molekyl ...

NATURVETENSKAP: NATURVETENSKAP; och Fysik; och Annan fysik

Artiklar i publikationen: Astronomy and As ...

Av lärosätet: Chalmers tekniska högskola

Sök utanför SwePub

Sök vidare i:: Google; Google Book Search; Google Scholar

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

LIBRIS.kb.se