P o os ella )ou low)shocked) egions:)as ochemical)labo a o ies)
a )ou )disposal
-
THE)CASE)OF)L1157
Julie e)Robuschi –ESO)Ga ching -Ma ch)2025 1
C edi :(ESA/Webb,(NASA(&(CSA,(T.(Ray(
(Dublin(Ins i u e( o (Ad anced(S udies)(
Julie e)Robuschi,
Ana)López-Sepulc e,)Cecilia)Cecca elli,
Layal Chahine,)Claudio)Codella,)Linda)Podio
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 2
Be o e&shock:
A e &shock:&&&Species) eleased)in) he)gas)phase) ia:
Supe sonic)je s)(∼150
km/s))impac )ma e )
su ounding) he)p o os a )
→c ea ion&o &shocked&
egions.
Spu e ing Sha e ing(o ( he(g ains
And)/)o
⇒Shocked) egions)=)excellen )as ochemical)labo a o ies)!
C edi s :(NASA/JPL-Cal ech/UIUC
In a ed image(o (L1157( om he(Spi ze Space Telescope
In oduc ion:)Shocked) egions The)sou ce ConclusionsModellingResul s
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 3
In oduc ion:)iCOM) o ma ion The)sou ce ConclusionsModellingResul s
iCOM ≡(C-bea ing)
molecule)con aining)
≥6)a oms,)wi h)a )
leas )one)a om)
o he ) han)C)o )H.
e.g.:)C2H5OH&
(e hanol),&
CH2OHCHO&
(glycolaldehyde),
NH2CHO)
( o mamide),)CH3CHO)
(ace aldehyde),)
CH3COOH)(ace ic)
acid).
iCOMs a e)building)
blocks)o )mo e)
complex)p ebio ic)
molecules.
In e s ella &Complex&O ganic&Molecules
IN#THE#GAS-PHASE ON#THE#GRAIN#SURFACES
OBSERVATION+
OF
iCOMs+FORMED
Fo ma ion#o #icy#man les#(a #T∼10#K)
Hyd ogena ion,and,oxida ion,o ,small,
molecules
Deso p ion#in# he#gas-phase
Via, he mal,(T,>,100,K),and,non-
he mal,p ocesses
o , ia,shocks
Man le#wa ming#
(+T∼ 20-30+K)
The mal, adical,
di usion
Non-
di usi e,
eac ions
Su ace# eac ions
Combina ion,o , adicals
Man le#p ocessing
Pho olysis,and, adiolysis
Gas-phase# eac ions
Fo ma ion,o ,mo e,complex,
molecules
Adap ed( om(a( igu e(by(C.(Cecca elli
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 4
In oduc ion:)Ou )s udy)case The)sou ce ConclusionsModellingResul s
E hanol)– C2H5OH Glycolaldehyde)–
CH2OHCHO
- P ebio ic)in e es .
-Fo med&on&dus &g ains&
su aces.
- P ebio ic)in e es :)simples )
suga .
-Fo ma ion&s ill&deba ed.
Is&glycolaldehyde& o med&on&dus &g ain&su aces&o &in& he&gas&phase&?
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 5
In oduc ion:)Ou )s udy)case The)sou ce ConclusionsModellingResul s
Skou e is+[2018]
F om(Skou e is+[2018],(a e (obse a ions(by(Jø gensen+[2012],(
Jabe +[2014],(Cou ens+[2015],(Taque +[2015](and(Le loch+[2017].
•Combining) adicals) apped)in)dus )g ains)icy)man les)≠ o ma ion)o )mo e)complex)molecules)(En ique-Rome o+[2016,(2022],(
Rimola+[2018]).
E hanol&genealogical&
ee Fo med(on(dus (g ains(
su aces
Gas(phase(
p oduc
Release(in( he(gas(
phase
Is&glycolaldehyde& o med&on&dus &g ain&su aces&o &in& he&gas&phase&?
•Co ela ion)be ween)E hanol/H)and)Glycolaldehyde/H •Theo e ical)compu a ions
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 6
E hanol)abundance)ini ially)injec ed)in) he)
gas-phase.
Time)=)0)⇔Passage)o ) he)shock,)injec ion)
o )species)in) he)gas)phase
In oduc ion:)Ou )s udy)case The)sou ce ConclusionsModellingResul s
I )glycolaldehyde)is) o med)in) he)gas)phase:
A e )shock)passage):
E hanol)abundance)↘
Glycolaldehyde)abundance)↗
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 7
The)sou ce:)L1157)sou he n)ou low
In oduc ion ConclusionsModellingResul s
∼900)y s
∼1500)y s
∼2300)y s
Map)o ) he)28SiO)emission)along)L1157&sou he n&ou low:
•Phase)cen e :)RA(J2000))=)20h39m09s.635,)Dec(J2000))=)+68°01ʹ19ʹʹ.80)
•SiO =)shock) ace )(con ou s(d awn(wi h(a(s ep(o (15𝜎).
L1157-mms:
•Class)0)p o obina y (Tobin+[2022]).
•D i es)one)episodic)je )(Gue h+[1996],(Podio+[2016]).((
•Sou he n)ou low) ich)in)iCOMs !)(Bachille +[1995],(
Podio+[2014],(Codella+[2017],(Le loch+[2017]).
•3)shocked) egions)in) he)sou he n) egion)(B0,)B1 and)B2))
o )≠and)well-cons ained)ages (Podio+[2016]).
Allows) o)p obe)chemical)e olu ion)wi h) ime)!
Time
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 8
Resul s:)Iden i ica ion)and)imaging
In oduc ion ConclusionsModelling
The)sou ce
Time
∼900)y s
∼1500)y s
∼2300)y s
Glycolaldehyde
E hanol
Robuschi+[in(p ep.]
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 9
Resul s:)Molecula )abundances
In oduc ion ConclusionsModelling
The)sou ce
LTE&analysis
Assuming((((((Texc =(30(K((((&(((((N(H)(=(2×1021 cm-2
Le loch+[2017]
ØConsis en &so& a :)The glycolaldehyde /)e hanol abundance)
a io)ma ginally)inc eases)wi h) ime)→Consis en )wi h)a)gas)
phase) o ma ion)o )glycolaldehyde) igge ed)by) he)injec ion)
o )e hanol.
ØHowe e :)La ge)unce ain ies)→we)need) o)go) u he .)
Robuschi+[in(p ep.]
E hanol Glycolaldehyde
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 16
F eshly)shocked)
ma e ial
Olde )shocked)
ma e ial
•Age)o )B0)? •Exci a ion) empe a u e)in)B0)?
Appendix:)The)case)o )B0
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 17
→Ran)abou )100)models.
→The)bes )inpu s) o )physical)pa ame e s)and)ini ial)
abundances)injec ed)mos ly)ag ee)wi h)p e ious)wo k)by)ou )
eam)(see(Podio+[2014],(Codella+[2017],(Tinacci+[2023],(
Giani+[2023],(López-Sepulc e+[2024]).
→Allowed) o)pu )cons ain s)on)mos )inpu s.)
Appendix:)Modelling)inpu s
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 18
26/02/2025
Appendix:)Fo mic)acid)
Julie e)Robuschi)–ESO)Ga ching)-Ma ch)2025 19
Appendix:)Fo mic)acid’s)column)densi ies)
