We present first results of the H_2O Southern Galactic Plane Survey (HOPS), using the Mopra radiotelescope with a broad band backend and a beam size of about 2'. We have observed 100 square degrees of the southern Galactic plane at 12mm (19.5 to 27.5GHz), including spectral line emission from water masers, multiple metastable transitions of ammonia, cyanoacetylene, methanol and radio recombination lines. In this paper, we report on the characteristics of the survey and water maser emission. We find 540 water masers, of which 334 are new detections. The strongest maser is 3933Jy and the weakest is 0.7Jy, with 62 masers over 100Jy. In 14 maser sites, the spread in velocity of the water maser emission exceeds 100km/s. In one region, the water maser velocities are separated by 351.3km/s. The rms noise levels are typically between 1-2Jy, with 95% of the survey under 2Jy. We estimate completeness limits of 98% at around 8.4Jy and 50% at around 5.5Jy. We estimate that there are between 800 and 1500 water masers in the Galaxy that are detectable in a survey with similar completeness limits to HOPS. We report possible masers in NH_3 (11,9) and (8,6) emission towards G19.61-0.23 and in the NH_3 (3,3) line towards G23.33-0.30.

Abstract The Millimetre Astronomy Legacy Team 90 GHz (MALT90) survey aims to characterise the physical and chemical evolution of high-mass star-forming clumps. Exploiting the unique broad frequency range and on-the-fly mapping capabilities of the Australia Telescope National Facility Mopra 22 m single-dish telescope 1 , MALT90 has obtained 3′ × 3′ maps towards ~2 000 dense molecular clumps identified in the ATLASGAL 870 μm Galactic plane survey. The clumps were selected to host the early stages of high-mass star formation and to span the complete range in their evolutionary states (from prestellar, to protostellar, and on to $\mathrm{H\,{\scriptstyle {II}}}$ regions and photodissociation regions). Because MALT90 mapped 16 lines simultaneously with excellent spatial (38 arcsec) and spectral (0.11 km s −1 ) resolution, the data reveal a wealth of information about the clumps’ morphologies, chemistry, and kinematics. In this paper we outline the survey strategy, observing mode, data reduction procedure, and highlight some early science results. All MALT90 raw and processed data products are available to the community. With its unprecedented large sample of clumps, MALT90 is the largest survey of its type ever conducted and an excellent resource for identifying interesting candidates for high-resolution studies with ALMA.

The H2O Southern Galactic Plane Survey (HOPS) has mapped a 100 degree strip of the Galactic plane (-70deg > l > 30deg, |b| < 0.5deg) using the 22-m Mopra antenna at 12-mm wavelengths. Observations were conducted in on-the-fly mode using the Mopra spectrometer (MOPS), targeting water masers, thermal molecular emission and radio-recombination lines. Foremost among the thermal lines are the 23 GHz transitions of NH3 J,K = (1,1) and (2,2), which trace the densest parts of molecular clouds (n > 10^4 cm^{-3}). In this paper we present the NH3 (1,1) and (2,2) data, which have a resolution of 2 arcmin and cover a velocity range of +/-200 km/s. The median sensitivity of the NH3 data-cubes is sigma_Tmb = 0.20 +/1 0.06 K. For the (1,1) transition this sensitivity equates to a 3.2 kpc distance limit for detecting a 20 K, 400 Msun cloud at the 5-sigma level. Similar clouds of mass 5,000 Msun would be detected as far as the Galactic centre, while 30,000 Msun clouds would be seen across the Galaxy. We have developed an automatic emission finding procedure based on the ATNF DUCHAMP software and have used it to create a new catalogue of 669 dense molecular clouds. The catalogue is 100 percent complete at the 5-sigma detection limit (Tmb = 1.0 K). A preliminary analysis of the ensemble cloud properties suggest that the near kinematic distances are favoured. The cloud positions are consistent with current models of the Galaxy containing a long bar. Combined with other Galactic plane surveys this new molecular-line dataset constitutes a key tool for examining Galactic structure and evolution. Data-cubes, spectra and catalogues are available to the community via the HOPS website.

We present a fully sampled C18O (1–0) map towards the southern giant molecular cloud (GMC) associated with the H ii region RCW 106, and use it in combination with previous 13CO (1–0) mapping to estimate the gas column density as a function of position and velocity. We find localized regions of significant 13CO optical depth in the northern part of the cloud, with several of the high-opacity clouds in this region likely associated with a limb-brightened shell around the H ii region G333.6−0.2. Optical depth corrections broaden the distribution of column densities in the cloud, yielding a lognormal distribution as predicted by simulations of turbulence. Decomposing the 13CO and C18O data cubes into clumps, we find relatively weak correlations between size and linewidth, and a more sensitive dependence of luminosity on size than would be predicted by a constant average column density. The clump mass spectrum has a slope near −1.7, consistent with previous studies. The most massive clumps appear to have gravitational binding energies well in excess of virial equilibrium; we discuss possible explanations, which include magnetic support and neglect of time-varying surface terms in the virial theorem. Unlike molecular clouds as a whole, the clumps within the RCW 106 GMC, while elongated, appear to show random orientations with respect to the Galactic plane.

Abstract We describe observations with the Mopra radiotelescope designed to assess the feasibility of the H 2 O Maser Southern Galactic Plane Survey. We mapped two one-square-degree regions along the Galactic plane using the new 12-mm receiver and the UNSW Mopra spectrometer. We covered the entire spectrum between 19.5 and 27.5 GHz using this setup with the main aim of finding out which spectral lines can be detected with a quick mapping survey. We report on detected emission from H 2 O masers, NH 3 inversion transitions (1,1), (2,2) and (3,3), HC 3 N (3–2), as well as several radio recombination lines.

The H2O Southern Galactic Plane Survey (HOPS) has mapped 100 square degrees of the Galactic plane for water masers and thermal molecular line emission using the 22-m Mopra telescope. We describe the automated spectral-line fitting pipelines used to determine the properties of emission detected in HOPS datacubes, and use these to derive the physical and kinematic properties of gas in the survey. A combination of the angular resolution, sensitivity, velocity resolution and high critical density of lines targeted make the HOPS data cubes ideally suited to finding precursor clouds to the most massive and dense stellar clusters in the Galaxy. We compile a list of the most massive HOPS ammonia regions and investigate whether any may be young massive cluster progenitor gas clouds. HOPS is also ideally suited to trace the flows of dense gas in the Galactic Centre. We find the kinematic structure of gas within the inner 500pc of the Galaxy is consistent with recent predictions for the dynamical evolution of gas flows in the centre of the Milky Way. We confirm a recent finding that the dense gas in the inner 100pc has an oscillatory kinematic structure with characteristic length scale of ~20pc, and also identify similar oscillatory kinematic structure in the gas at radii larger than 100pc. Finally, we make all of the above fits and the remaining HOPS data cubes across the 100 square degrees of the survey available to the community.

We introduce the Millimetre Astronomer’s Legacy Team – 45 GHz (MALT-45) Galactic plane survey and describe pilot survey results with the Australia Telescope Compact Array (ATCA). The pilot survey was conducted to test the instrumentation and observational technique of MALT-45, before commencing the full survey. We mapped two half-square degree regions within the southern Galactic plane around the G333 giant molecular cloud, using fast mosaic mapping. Using the new Compact Array Broad-band Backend on the ATCA, we were able to observe two 2048 MHz spectral windows, centred on frequencies 43.2 and 48.2 GHz. Although only a coarse spectral resolution of around 7 km s−1 was available to us, we detect widespread, extended emission in the CS (1–0) ground state transition. We also detect eight Class I CH3OH masers at 44 GHz and three SiO masers in vibrationally excited (1–0) transitions. We also detect the H53α radio recombination line, non-vibrationally excited SiO (1–0) and emission in the CH3OH 11–00 A+ line.

Over the past 3 years, we have conducted a survey of 100 square degrees of the southern Galactic plane with the Mopra radiotelescope (HOPS). The survey includes observations of multiple spectral lines in the 12 mm band, with the most important being the water maser transition at 22.2 GHz and the non-metastable inversion transitions of ammonia. We report on initial results from HOPS, including the detection of 540 water masers, about two-thirds of which appear to be new detections. We also find widespread emission in the NH3 (1,1) line, as well as detec tions in the NH3 (2,2), (3,3), (6,6) and (9,9) lines.