Characterization of the extended warm molecular gas in high-mass star-forming regions

Abstract

Massive stars (> 8M⊙) dominate the injection of radiative and mechanical energy (so-called stellar feedback) into the interstellar medium (ISM). These stars form in dense and massive cores of giant molecular cloud (GMCs). Stellar feedback is not limited to the close vecinity of massive stars. It also controls the physical conditions of the ISM and the emitted luminosities over parsec scales (the extended cloud environment). Determining the physical conditions and heating mechanisms of this environment is critical to assess the role of stellar feedback at large scales and to understand how star formation proceeds in different environments (galaxy nuclei versus disks). Finding appropriate chemical tracers of both the cloud environment and the dense star-forming cores (nH ≳104–105 cm−3,AV > 8 mag) is of critical importance. Until very recently, mapping large areas of star-forming clouds in multiple molecular and atomic lines has been a difficult challenge. Hence, compared to the well studied cores (<0.1 pc) and protostars (thousands au), our knowledge of the physical conditions and chemical composition of the cloud environment (tens of pc) is much more restricted...Las estrellas masivas (> 8M⊙) dominan la inyección de radiación y energía mecánica (procesos conocidos como feedback estelar) en el medio interestelar (ISM). Estas estrellas se forman en núcleos densos y masivos en el interior de nubes moleculares gigantes (GMCs). El efecto del feedback estelar no se limita al entorno más cercano de las estrellas masivas. También controla las condiciones físicas del ISM y la luminosidad emitida a escalas de decenas de parsecs (que aquí denominamos la nube ambiente). Determinar las condiciones físicas y los mecanismos de calentamiento de la nube ambiente es crucial para evaluar el papel que juega el feedback estelar a grandes escalas espaciales y entender el proceso de formación estelar masiva en diferentes entornos (núcleos y discos galácticos).Encontrar trazadores químicos adecuados a los diferentes mecanismos de calentamiento del gas, así como trazadores de los núcleos densos que forman estrellas (nH ≳ 104–105 cm−3, AV > 8 mag) es muy importante. Hasta hace muy poco, el cartografiado de grandes áreas de GMCs en múltiples líneas moleculares y atómicas era un desafío difícil. En consecuencia, nuestro conocimiento delas condiciones físicas y la composición química a grandes escalas, el entono extenso de la nube(decenas de pc), es mucho más restringido que en los núcleos de formación estelar (< 0.1 pc) y protoestrellas (miles de ua)...