An analysis of the deuterium fractionation of star-forming cores in the Perseus molecular cloud
利用亚利桑那射电天文台亚毫米波望远镜和基特峰12米望远镜对英仙座分子云中64个N2 H+明亮的无星和原恒星核心的N2 D + 2-1和N2 D + 3-2发射进行了定点观测。结果表明，氘在N_2H ~+中的平均分馏率R_D = N（N_2D ~+）/N（N_2H ~+）= 0.08，最大分馏率R_D = 0.2。在检测到的来源，我们没有发现显着差异的氘分馏无星和原恒星的核心，也没有核心之间的集群或孤立的环境。我们比较了氘馏分N2 H+与先进的核心演变的参数。我们只发现氘分数和增加的H_2柱密度之间的显着相关性，以及与增加的中央核心密度，为所有的核心。对于原恒星源，我们还发现R_D与辐射热温度之间存在显著的反相关。我们发现，英仙座的核心的特点是低的CO消耗值相对于以前的研究恒星形成的核心，类似于最近的结果在蛇夫座分子云。我们认为，低的平均CO消耗是占主导地位的机制，限制了英仙座核心的平均氘分馏小的值。虽然当前的平衡和动态化学模型能够重现我们在英仙座中发现的氘分馏值范围，但重现整个核心的散射需要改变参数，例如电离分数或整个云的正氢与仲氢之比，或核心演化时间尺度的范围。
2013-01-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Deuterium Fractionation as an Evolutionary Probe in Massive Proto-stellar/cluster Cores
高红外消光云是大质量恒星/团簇形成的理想场所。近年来发现的大量云核，使人们能够研究早期云核之间可能的演化顺序。我们用亚毫米望远镜（SMT）对15个处于不同演化阶段的致密核进行了氘分馏的调查，从高质量的无星核到超致密的Hii区域，在高消光的大质量恒星形成云G34.43+0.24，IRAS 18151-1208和IRAS 18223-1243中。观察N2 H+（3 - 2）、N2 D+（3 - 2）和C18 O（2 - 1）的光谱，以导出N2 H+的氘分馏、Dfrac \equiv N（N2 D+）/N（N2 H+）以及每个选定的芯的CO消耗因子。我们的研究结果表明，Dfrac的气体温度和线宽的下降趋势。由于较冷和静止的气体可能与演化程度较低的核心有关，因此较大的Dfrac似乎与核心演化的早期阶段相关。这种下降趋势类似于低质量原恒星核中Dfrac的行为，并且与高质量原恒星核中的几项早期研究一致。我们还发现了一个温和的增加趋势的Dfrac与CO消耗因子，这表明升华的冰幔改变了化学反应中的竞争，降低Dfrac。我们的研究结果表明，在低质量和高质量的原恒星候选人在早期阶段的氘代物种的一般化学行为。此外，电离度的上限估计在2 \times 10^-7和5 \times 10^-6之间。四个静止的核心有边际场中性耦合，也许有利于湍流冷却流。
2011-10-07 astro-ph.GA
Deuterium fractionation and CO depletion in Barnard 5
Ural Federal University（乌拉尔联邦大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Max Planck Institute for extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理研究所）
研究发现B5区域中德uterium分数和CO耗尽随核心类型变化，揭示了原恒星形成过程中德uterium化学受CO冻结和原恒星影响的机制。
2026-01-31 astro-ph.GA
The deuterium fractionation of NH$_3$ in massive star-forming regions
该研究通过比较12个晚期大质量恒星形成区中ortho-NH$_2$D与NH$_3$的空间分布，分析NH$_3$氘分馏特征，发现部分源中其随转动温度升高下降，且分馏最高区与NH$_3$峰值偏移，为恒星形成环境条件研究提供数据支撑。
2024-11-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Deuterium chemistry in the Orion Bar PDR - "warm" chemistry starring CH2D+
气态分子中高水平的氘分馏通常与寒冷区域有关，例如星前核。在热的环境中也观察到显著的分馏比，例如热的核心或热的科里诺斯，在那里它们被认为是由围绕尘埃颗粒的冰冷地幔蒸发产生的，因此是先前冷（气相或颗粒表面）化学的残余物。最近在70 K的特征温度下对猎户座棒的DCN的检测表明，在PDR中也可以检测到高氘分馏。因此猎户座棒团似乎是一个很好的环境，用于观察研究微温气体中的氘分馏，允许在不同的温度范围内验证化学模型，其中主要的分馏过程被预测为不同于冷气体（<20 K）。我们的目标是详细研究猎户座酒吧PDR中工作的化学观察，以了解DCN是否是由冰幔蒸发产生的，或者是温暖的气相化学的结果，涉及CH 2D+前体离子（比通常的H2 D+前体更高的温度）。使用APEX和IRAM 30米望远镜，我们将选定的氘代物种瞄准猎户座酒吧的两个团块。我们证实了DCN的检测，并检测到两个新的氘代分子（DCO+和HDCO）在猎户座酒吧PDR的一个团块。发现HCN和H2 CO中存在显着的氘分馏，但HCO+中的分馏较低。我们还给出了与氘化学相关的其他分子的上限。(...)我们证明了CH 2D+驱动的热氘化学在团块中起作用的证据。
2009-09-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Correlating Infall with Deuterium Fractionation in Dense Cores
我们提出了一个调查HCO+（3-2）的观测指向致密的核心与以前的测量N（N2 D+）/N（N2 H+）。在这次调查的26个核心中，有5个显示出向外运动的光谱特征，9个既没有向内也没有向外运动，11个似乎正在下降，还有一个没有被检测到。我们将氘分馏程度与根据HCO+光谱计算的下落速度进行比较，发现[D]/[H] > 0.1的核心比[D]/[H]比较小的核心更有可能具有向内运动的特征。在质量超过热金斯质量的堆芯中，入流运动也更为常见。测量到的最快的坠落速度属于我们调查中的两个原恒星核心之一，L1521 F，观察到的运动通常在声速的量级。
2013-09-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
H$_2$ Ortho-Para Spin Conversion on Inhomogeneous Grain Surfaces. II. impact of the rotational energy difference between adsorbed ortho-H$_2$ and para-H$_2$ and implication to deuterium fractionation chemistry
RIKEN Pioneering Research Institute（理化学研究所先锋研究本部）；Institute for Molecular Science（分子科学研究所）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（综合研究大学院大学）；Hokkaido University（北海道大学）
本研究探讨了颗粒表面H2顺-反自旋转换对H2顺-反比及氘化化学的影响，重新评估了旋转能差对演变时间尺度的作用。
2026-02-13 astro-ph.GA
Isotopic fractionation of carbon, deuterium and nitrogen : a full chemical study
上下文毫米望远镜灵敏度的提高和光谱分辨率的提高使得探测到星际介质中越来越多的同位素取代分子成为可能。对于含碳分子，14 N/15 N比率难以直接测量。目的。我们想要通过化学时间依赖的气相化学模型来检查腈和异腈的13 C/12 C比率等于元素值的基本假设。方法.我们已经建立了一个化学网络，包含D，13 C和15 N分子物种后，仔细检查可能的分馏反应在气相中工作。结果分别对应于一个中等密度的云在早期的演化阶段和一个密集的耗尽的前星核的2种不同的物理条件下获得的模型结果往往表明，氨和它的单氘形式是有点丰富的15 N，与观测一致。发现N2 H+中的14 N/15 N比接近于元素值，与之前获得显著富集的模型相反，因为我们发现15 N和N2 H+之间的分馏反应在入口通道中具有势垒。在L1544中得到的N2 H +/15 NNH+和N2 H +/N15 NH+比值的大值在我们的模型中不能再现。最后，我们发现，腈和异腈实际上显着耗尽13 C，质疑先前的解释所观察到的C15 N，HC 15 N和H15 NC丰度从13 C含有同位素。
2015-01-08 astro-ph.GA
Anomalously high deuterium fractionation in a galactic translucent cloud: a challenge to chemical models
Institut de Radioastronomie Millimétrique（毫米波射电天文研究所）；School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Research Center for Computational Earth and Space Science, Zhejiang Lab（浙江省实验室地球与空间科学计算研究中心）；New Cornerstone Science Laboratory, Department of Astronomy, Tsinghua University（清华大学天文系新基石科学实验室）；State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台射电天文与技术重点实验室）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Transdisciplinary Research Area (TRA Matter) and Argelander Institut für Astronomie, Universität Bonn（波恩大学阿尔兰德天文学研究所及跨学科研究领域（物质））；Department of Physics and Astronomy, UCL（伦敦大学学院物理与天文系）；School of Physical Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院）；Department of Astronomy, Xiamen University（厦门大学天文系）
研究银河系半透明云中氘分馏，通过IRAM NOrthern Extended Millimeter Array（NOEMA）观测，发现其DCN/HCN和DNC/HNC丰度比远高于元素丰度[D]/[H]，挑战现有化学模型，或可用分散致密核心情景解释。
2026-07-21 astro-ph.GA
Deuterium and $^{15}$N fractionation in N$_2$H$^+$ during the formation of a Sun-like star
虽然化学模型预测N $_2$ H $^+$中的氘分馏是恒星形成过程中一个很好的演化示踪剂，但氮的分馏仍然是一个知之甚少的过程。最近的模型质疑了类似的演变趋势，预计在N $_2$ H $^+$的两个分馏机制，基于一个经典的情况下，在冷气体中发生的离子中性反应应该引起的N $_2$ D $^+$，$^{15}$ NNH $^+$，和N $^{15}$ NH $^+$的丰度增强。在ASAI IRAM-30 m大型计划的框架内，我们研究了氘和$^{15}$ N在N $_2$ H $^+$中的分馏，这是类太阳恒星形成过程不同演化阶段的最佳代表。我们的目标是最终确认（或否认）经典的“离子中性反应”的情况下，预测一个类似的趋势D和$^{15}$ N分馏。我们没有发现从$^{15}$ NNH $^+$和N $^{15}$ NH $^+$同位素同源物的$^{14}$ N/ $^{15}$ N比的任何演化趋势。因此，我们的研究结果证实，在类太阳恒星的形成过程中，核心演化与$^{15}$ N的分馏无关。$^{14}$ N/ $^{15}$ N比值与时间无关，这一点也在高质量恒星形成核心中发现，这表明在彗星和原行星盘中发现的$^{15}$ N富集不太可能发生在核心尺度上。然而，我们已经坚定地证实了H/D比的演化趋势，N $_2$ H $^+$ /N $_2$ D $^+$比在前恒星核心阶段之前下降，在原恒…
2018-01-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Direct D-atom incorporation in radicals: An overlooked pathway for deuterium fractionation
利用啁啾脉冲毫米波光谱技术研究了准均匀流中自由基的直接D-H交换过程。受前期工作中报道的氢原子催化C3 H2异构化反应的启发，我们研究了D原子与炔丙基自由基的反应及其光产物。我们观察到非常有效的D原子富集的光产物，通过一个类似的过程D加成/H消除C3 H2异构体发生在40 K或以下。环状C3 HD是观察到的唯一氘代异构体，与预期的加成/消除一致，产生最低的能量产物。未直接检测到另一种预期的加成/消除产物氘代炔丙基，尽管通过在流动的后半部分中的观察推断其存在。在那里，在高密度区域的流量，我们观察到两种同位素的单氘代丙炔归因于稳定的H + C3 H2 D或D + C3 H3加合物。这些意见的影响，在天体化学环境中的碳氢化合物自由基的氘分馏进行了讨论与支持的单氘化学动力学模型。
2022-12-16 astro-ph.GA astro-ph.IM
Water deuterium fractionation in the inner regions of two solar type protostars
[HDO]/[H2O]比是探测水形成历史的关键参数。到目前为止，只对三颗太阳型原恒星进行了测量，并得出了不同的结果，可能指向它们形成的不同历史。本文报道了位于NGC 1333区的两颗太阳型原恒星IRAS 2A和IRAS 4A的HDO 42，2 - 42，3谱线的新的干涉观测结果。在这两个源中，检测到的HDO发射源自中央致密的未解析区域。与先前发表的H218 $O 3 1,3 - 2 2,0 line shows that the HDO and H$ _2 $O lines mostly come from the same region. A non-LTE LVG analysis of the HDO and H218$ O谱线发射的干涉观测结果相比较，结合已发表的观测结果，IRAS 2A中的[HDO]/[H2O]比为0.3 - 8%，IRAS 4A中为0.5 - 3%。首先，水的分馏低于相同来源中的其他分子如甲醛和甲醇的分馏。其次，它与太阳型原恒星原型IRAS 16293 -2422的测量结果相似，而且令人惊讶的是，它比NGC 1333 IRAS 4 B的测量结果更大。{The将IRAS 2A和IRAS 4A的测量值与我们的气体颗粒模型GRAINOBLE的预测进行比较，得出了与IRAS 16293相似的结论，认为这些原恒星具有相似的化学历史，尽管它们位于不同的云中。
2013-04-08 astro-ph.GA
Deuterium fractionation of nitrogen hydrides: detections of NHD and ND$_2$
虽然氨是一个丰富的分子，通常观察到对致密的星际介质，它还没有确定其主要的形成途径是从气相离子分子反应或颗粒表面的氢添加吸附氮原子。氘分馏可用作限制形成机制的工具。在致密的星际介质中经常观察到高丰度的氘代分子，氘代分子与主要同位素体之间的比率相对于元素D/H比率提高了几个数量级。在氨的情况下，其三重氘代同位素体的检测暗示高丰度的氘代中间氮自由基，ND，NHD和ND $_2$。然而，到目前为止，在星际介质中只探测到ND。在本文中，限制氨的形成，我们的目的是确定NHD/NH $_2$和ND $_2$ /NHD丰度比，并比较它们与纯气相和颗粒表面化学模型的预测。我们搜寻了NHD和ND $_2$向0级原恒星IRAS 16293 -2422的基本转动跃迁，而NH、NH $_2$和ND向IRAS 16293 -2422的基本转动跃迁先前已被探测到。NHD和ND $_2$均在朝向源的吸收中被检测到。NH $_2$：NHD：ND $_2$的相对丰度比接近8：4：1。这些比率可以通过我们的气相化学模型在2 - 3倍内再现。从颗粒表面化学预期的统计比也与我们的数据相一致。对ND $_2$中邻位与对位比的进一步研究，无论是理论上还是观察上，都可能为更好地理解氮氢化物化学带来新的限制。
2020-09-25 astro-ph.GA
Deuterium fractionation in cold dense cores in the low-mass star forming region L1688
本文通过多分子谱线成图观测与气-尘化学模型，研究 L1688 区四个无星云核的氘分馏随密度和半径的变化，发现中心氘分馏显著高于包层，并验证了化学模型对含氮和含碳离子氘分馏的预言。
2024-01-10 astro-ph.GA
Water deuterium fractionation in the low-mass protostar NGC1333-IRAS2A
虽然水的氘富集可以提供一个重要的信息，在彗星和原行星系统的形成的理解，只有少数研究到现在为止，旨在推导出HDO/H2O的比例在低质量的恒星形成区域。先前对太阳型0类原恒星IRAS 16293-2422的分子氘化的研究表明，水的D/H比明显低于其他颗粒表面形成的分子。目前尚不清楚这一属性是普遍的还是特定于这一来源。为了了解IRAS 16293-2422的结果是否特别，我们的目标是研究第二颗低质量太阳型原恒星NGC 1333-IRAS 2A中的水氘分馏。利用一维辐射转移程序RATRAN，我们分析了IRAM 30 m、JCMT和APEX望远镜观测到的5个HDO跃迁。我们假设包层中HDO的丰度分布是一个阶跃函数，在包层的内暖区（T>100 K）和外冷区（T<100 K）有两个不同的值。发现HDO的内部和外部丰度在3 σ水平上受到很好的约束。HDO内、外丰度分别为xin =6.6e-8 - 1 e-7和xout = 9 e-11 - 1.8e-9（3 σ）。这些数值与IRAS 16293-2422中的数值接近，这表明HDO可能是由这两颗太阳型原恒星中相同的机制形成的。考虑到从Herschel观测中推导出的H_2O丰度剖面（约束相当差），推导出的HDO/H_2O在内部包层中大于1%，在外部包层中为0.9%-18%。这些数值比在彗星中测得的数值高出一个数量级以上。如果相同的比例适用于原太阳星云，…
2011-01-20 astro-ph.GA
Deuterium fractionation and the degree of ionisation in massive clumps within infrared dark clouds
（删节）我们的目标是确定与IRDC相关的七个巨大团块样本中CO消耗、氘分馏和电离的程度。用APEX望远镜观测了C17 O（2-1）、H13 CO+（3-2）、DCO+（3 -2）、N2 H+（3-2）和N2 D+（3-2）向团簇的跃迁。CO分子在观察到的团块中似乎没有明显耗尽。DCO+/HCO+和N2 D +/N2 H+柱密度比分别约为0.0002-0.014和0.002-0.028。前者的比例被发现作为气体动力学温度的函数减少。一个简单的化学分析表明，电离度的下限在x（e）~10^{-8}-10 ^{-7}的范围内，而估计的上限在几个10^{-6}到~10^{-4}的范围内。x（e）的下限意味着H2的宇宙射线电离率在zeta_H2~10^{-17}-10 ^{-15} s^{-1}之间。这是迄今为止报告的大规模IRDC的x（e）和zeta_H2的首次估计。在观测到的来源中，CO没有耗尽的发现符合这样一个事实，即它们显示了恒星形成活动的证据，据信恒星形成活动将CO从冰粒地幔释放回气相。观察到的氘化程度低于低质量的无星核心和原恒星包层。随着温度的升高，氘的减少可能反映了团簇的演化。另一方面，与年轻的高质量恒星的关联可以将zeta_H2和x（e）提高到通常在低质量恒星形成区发现的水平之上。在我们观测到的尺度上，双极扩散不可能是团块演化的主要驱动力，除非它发生在>>10^6年的时间尺度上…
2011-08-29 astro-ph.GA
Dynamics, CO depletion, and deuterium fractionation of the dense condensations within the fragmented prestellar core Orion B9-SMM 6
我们目前的APEX观测C17 O（2-1），N2 H+（3-2），和N2 D+（3-2）对亚碎片内部的星前核心SMM 6在猎户座B 9。我们将这些谱线数据与我们以前的SABOCA 350 μm尘埃连续谱图相结合。亚碎片的特征是亚音速内部非热运动（σNT~0.5cs），它们中的大多数似乎是引力束缚的。N_2H ~+速度质心在凝聚体之间的分散度很低（0.02 km/s）。我们推导出的CO消耗因子fD=0.8+/-0.4至3.6+/-1.5，并不表明任何显著的CO冻结，但这可能是由于我们采用的典型CO丰度。N2 H+和N2 D+相对于H2的丰度分数分别为~0.9-2.3x10^-9和~4.9-9.9x10^-10。N2 H+的氘分馏或N2 D +/N2 H+柱密度比在0.30+/-0.07-0.43 +/-0.09的范围内。在SMM 6内部检测到的子结构很可能是圆柱形琼斯型引力碎片的结果。我们估计这种碎裂的时间尺度约为1.8x10^5年。在局部的引力坍缩膨胀之前，凝聚体不太可能相互作用并合并。此外，显着的质量增长的凝聚通过竞争性的吸积从母核似乎是不可行的。在冷凝的分子氘的高水平表明，气相CO应强烈耗尽。它还指向化学进化的高级阶段。因此，SMM 6的子碎片可能接近引力坍缩的开始，但它们是否能形成原恒星或亚恒星物体（褐矮星）取决于当地的恒星形成效率，仍有待澄清。
2013-05-10 astro-ph.GA
From Prestellar to Protostellar Cores II. Time Dependence and Deuterium Fractionation
我们调查的分子演化和D/H丰度比，发展作为恒星形成的收益从致密云核心的原恒星核心，通过求解气体颗粒反应网络应用到1-D辐射流体动力学模型与下落流体包裹。气体和冰地幔物种的空间分布计算在第一个核心阶段，并在一个原恒星诞生后的时间。气相甲醇和甲烷比CO更丰富的半径$r\lesssim 100$ AU在第一个核心阶段，但随着时间的推移逐渐减少，而更大的有机物种的丰度增加。当复杂的有机分子有效地形成时，对于在后期阶段落入的那些流体包裹来说，预热阶段的寿命更长。不饱和碳链的形成（热碳链化学）在后期也更有效;与CH $_4$反应形成碳链的C $^+$随着包膜密度的降低而增加。大的有机分子和碳链是强烈的氘代，主要是由于高的D/H比在母体分子，确定在冷相。我们还扩展了我们的模型，简单地模拟化学拱盘，通过暂停1-D的流体包裹在恒定的磁盘半径的下降。物种CH $_3$ OCH $_3$和HCOOCH $_3$的丰度增加在$10^4-10^5$年在固定的温暖的温度;两者也有很高的D/H比。
2012-10-16 astro-ph.GA
Measurement of [HDCO]/[H2CO] Ratios in the Envelopes of Extremely Cold Protostars in Orion
我们目前的观测HDCO和H2 CO的排放量对样本的15个0级原恒星在猎户座A和B云。其中，11颗原恒星是赫歇尔发现的PACS亮红源（PBRS），4颗是以前发现的原恒星。我们的观测首次揭示了PBRS包层的化学性质。HDCO和H2 CO的柱密度来自于单碟观测，角分辨率约为20弧秒（约8400 AU）。H2 CO的氘代度（[HDCO]/[H2 CO]）估计为0.03至0.31。大多数PBRS源的氘分馏（70%）与非PBRS源的氘分馏相似。三个PBRS（30%）表现出高氘分馏，大于0.15。整个PBRS样品中H_2CO氘分馏的变化很大，可能反映了恒星形成核心初始条件的多样性。[HDCO]/[H_2CO]比值与原恒星的演化序列没有明显的相关性。
2015-10-13 astro-ph.GA
Deuterium Fractionation in the Ophiuchus Molecular Cloud
目标。我们测量氘分数，RD，和CO-消耗因子，FD，对一些无星和原恒星的核心在L1688地区的蛇夫座分子云复杂和搜索的变化基于环境的差异在L1688。本文还讨论了N_2H ~+和N_2D ~+（1-0）线示踪的稠密气体的运动学性质。方法.通过对L1688不同区域的33个致密核中N2 H+和N2 D+的J=1-0跃迁的观测，测量了RD。fd估计已完成使用C17 O（1-0）和850微米粉尘连续排放的SCUBA调查。所有的线路观测都是用IRAM 30米天线进行的。结果致密的核心显示出大的（2-40%）氘分数，在L1688的子区域之间具有显著的变化。一氧化碳消耗系数也因区域而异（1-7）。两种不同的相关性之间的氘分数和CO-耗尽因子：核心在A，B2和I显示增加RD与FD增加，类似于以前的研究氘分数在星前核心;核心在B1，B1 B2，C，E，F和H显示一个陡峭的RD-FD相关性，与大氘分数发生在相当安静的气体与相对较低的CO冻出因子。这些可能是最近形成的，集中的无星核心，还没有开始收缩阶段的原恒星形成。我们还发现，氘分数的影响的湍流量，尘埃温度和距离热源在所有区域的L1688，虽然没有发现明确的趋势。
2015-12-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
First detection of ND in the solar-mass protostar IRAS16293-2422
在过去的十年中，已经取得了很大的进展，在表征的过程中，导致增强氘分馏观察到的ISM，特别是在寒冷，致密的部分恒星形成的地区，如原恒星的信封。对于饱和的分子和离子，已经发现非常高的分子D/H比。然而，人们对自由基中的氘分馏知之甚少，尽管简单的自由基通常代表了形成更复杂的饱和分子的中间阶段。亚胺基NH是气相氨合成的中间体。Herschel/HIFI代表了一个独特的机会来研究这些物种的氘化和形成机制，这些物种是无法从地面观察到的。我们在这里寻找氘代自由基ND，以确定氘分馏亚胺和约束该物种的氘化机制。我们观察了太阳质量0级原恒星IRAS 16293 -2422与外差仪器HIFI的赫歇尔关键计划CHESS（化学赫歇尔恒星形成区调查）的一部分。氘代形式的亚氨根自由基ND被检测到，并安全地确定与2超精细组件组的基本过渡吸收对连续背景发出的新生的原恒星。在吸收过程中还检测到氢化物NH的3组超精细组分。我们得到了一个非常高的氘分馏与[ND]/[NH]的比例在30和100%之间。亚胺基的氘分馏与其他分子中的氘分馏具有相同的数量级，这表明有效的氘分馏机制在起作用。我们讨论了ND的两种可能的形成途径，无论是通过反应的N+与HD，或氘/质子交换与NH。
2010-07-27 astro-ph.GA
Multiple paths of deuterium fractionation in protoplanetary disks
我们研究了原行星盘中H $_2$和H $_3^+$的氘化学和核自旋态化学。氘分馏的多种途径被发现，交换反应与D原子，如HCO $^+$ + D，是有效的，除了那些与HD。在一个颗粒大小适合乌云的圆盘模型中，分子的冻结在外部中平面是严重的，而圆盘表面被屏蔽了紫外线辐射。因此，包括DCO $^+$在内的气体分子在盘表面变得丰富，这倾向于使它们的柱密度分布相对平坦。如果尘埃颗粒已经增长到毫米级，中性物质的冻结速率降低，气体分子的丰度，包括DCO $^+$和N $_2$ D $^+$，在冷的中平面增加。湍流扩散将盘表面的D原子和自由基传输到中平面，并将中平面中的稳定冰物种传输到盘表面。因此，湍流对化学的影响是多方面的;而DCO $^+$和N $_2$ D $^+$丰度的增加或减少取决于区域，HCN和DCN在气体和冰的最内半径大大减少，与没有湍流的模型相比。当宇宙射线穿透磁盘，H $_2$的ortho-to-para ratio（OPR）被发现是热的磁盘中，除了在冷（$\lesssim 10$ K）的中平面。我们还分析了H $_3^+$和H $_2$ D $^+$的OPR，以及H $_2$ D $^+$、DCO $^+$和N $_2$ D $^+$的主要反应，以分析推导它们在冷中平面中的丰度。
2018-03-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water deuterium fractionation in the high-mass star-forming region G34.26+0.15 based on Herschel/HIFI data
了解水的氘分馏作用对于限制星际云中水的形成机制是非常重要的。用赫歇尔空间天文台上的HIFI仪器以及地面单碟望远镜对高质量恒星形成区G34.26+0.15进行了HDO和H $_2^{18}$ O跃迁观测。检测到10条HDO谱线和3条H $_2^{18}$ O谱线，覆盖了22-204 K的高能级范围。我们使用非LTE 1D分析来确定作为包络中半径的函数的HDO/H $_2$ O比率。考虑了具有不同水丰度分布的模型，以重现所观察到的线剖面。发现热芯（$\sim$ 3.5 $\times$ 10 $^{-4}$ - 7.5 $\times$ 10 $^{-4}$）中的HDO/H $_2$/O比低于较冷包层（$\sim$ 1.0 $\times$ 10 $^{-3}$ - 2.2 $\times$ 10 $^{-3}$）中的HDO/H $_2$/O比。这是第一次发现HDO/H $_2$ O比率的径向变化发生在高质量源中。该源的化学演化被建模为其半径的函数，并且观察结果相对较好地再现。化学模式与观测结果的比较得出红外暗云阶段后$\sim$ 10 $^5$年的年龄。
2014-09-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Deuterium fractionation of a distant cold dark cloud along the line of sight of W51
Herschel/HIFI对致密HII区W51的观测揭示了在W51前方的高速气流中沿着其视线存在一个冷的致密核心。这种探测是通过对HDO、NH3和C3在恒星形成区发出的明亮背景下的低能跃迁的吸收测量而实现的。我们提出了一个后续的研究，这个核心使用的高灵敏度和高光谱分辨率提供的IRAM 30米望远镜。我们报告了该核心在DCO+（2-1，3-2），H13 CO+（1-0），DNC（3-2），HN 13 C（1-0），p-H2 CO（202-101，303-202）的吸收和o-NH 2D的发射中的新检测。我们还报告了使用IRAM/NOEMA望远镜对这最后一个物种的干涉观测，通过检测两个核心揭示了源的碎片性质，两个核心相隔0.19 - 0.24 pc，平均大小小于0.16 - 0.19 pc。从非LTE分析中，我们能够估计该成分的密度（~2.5e4 cm-3）和温度（~10 K），这是在乌云中发现的典型成分。该组分（称为W51-核心）具有与TMC-1相同的DCO+/HCO+比率（0.02）和高DNC/HNC比率（0.14）。对这些氘代物质的探测表明，W51核类似于一个早期低质量恒星形成区，是由W51巨分子云与其前方的高速气流相互作用而形成的，W51复合体约为5 kpc，这是首次在如此远的距离上探测到低质量恒星形成区的早期阶段。
2016-11-22 astro-ph.GA
Deuterium enrichment of the interstellar grain mantle
我们采用蒙特卡罗模拟方法研究了不同物理条件下星际颗粒地幔的氘富集情况。根据物理性质，考虑了各种类型的云。我们发现，在弥漫云区，非常强的辐射场持续存在，几乎没有几层的表面物种的形成。在中等辐射场的半透明云区，会产生大量的云层，表面覆盖主要由光解产物C、CH_3、CH_2D、OH和OD所控制。在中等密度的云区（所有形式的氢核总数密度约为2 x 10^4 cm^-3），水和甲醇及其氘代衍生物有效地形成。对于密度高得多的区域（~ 10^6 cm^-3），水和甲醇的产生受到抑制，但CO、CO_2、O_2、O_3的表面覆盖率显著增加。我们发现水和甲醇的分馏程度非常高。观察结果支持甲醇的高分馏，但令人惊讶的是，发现水分馏很低。这与我们的模型结果相矛盾，该结果表明了水分馏的替代途径。各种类型的能量障碍的影响也进行了研究。此外，我们还利用颗粒地幔与各种带电粒子（如H^+、Fe^+、S^+和C^+）的相互作用，研究了这些带电粒子在不同靶冰上的阻止本领和投射距离。
2015-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Deuterated molecules in Orion KL from Herschel/HIFI
我们提出了一个全面的研究，在猎户座KL地区的全波段HIFI调查中检测到的氘代分子。氨，甲醛，甲醇和它们的单氘同位素各自检测到通过许多过渡在这个调查中的光学深度和激发条件的范围很广。结合最近的研究，HDO和H $_2$ O在猎户座KL的丰度，这项研究产生了最好的限制氘分馏在星际分子云的日期。正如先前的研究所发现的，猎户座KL内的热核和致密岭区域都含有大量的氘代分子，这表明它们起源于冷颗粒地幔。在热核中，我们发现氨的分馏比水大约多2倍。同时，在致密岭中，我们在水、甲醛和甲醇中发现了类似的氘分馏，D/H比为（2-8）$\times$ $10^{-3}$。致密海脊的[CH $_2$ DOH]/[CH $_3$ OD]比值为$1.2 \pm 0.3$。热核的氘分馏一般比致密海脊低，这意味着其起源温度略高，或者说是来自暖气相化学的贡献更大。
2013-08-23 astro-ph.GA
Deuterium fractionation of the starless core L 1498
本研究通过对无恒星核L 1498的多谱线观测与化学模拟，利用氘化作为化学钟约束其收缩时间尺度，发现该核年龄下限为0.16 Ma且符合自由下落时间，表明其可能快速形成。
2024-05-22 astro-ph.GA
Deuterium fractionation as a multi-phase component tracer in the Galactic Centre
中央分子区（CMZ）包含了银河系的大部分质量，但其恒星形成率比银河系圆盘低一个数量级。这可能与CMZ中的大部分气体处于温暖（$>$ 100 K）和湍流阶段，几乎没有物质处于恒星前阶段的事实有关。在这封信中，我们提出了对HCN，HNC，HCO $^{+}$，和N $_{2}$ H $^{+}$朝向CMZ分子云G+0.693-0.027的氘分馏（D/H比）的观测。这些观测首次清楚地表明，除了具有$\sim$ 20 km s $^{-1}$线宽的温暖的、密度较小的和湍流较弱的宽分量外，还存在一个更冷、密度较大和湍流较小的窄分量，其线宽为$\sim$ 9 km s $^{-1}$。HCO $^{+}$和N $_{2}$ H $^{+}$的D/H比$\le$ 6 $\times$ 10 $^{-5}$非常低，接近宇宙值（$\sim$ 2.5 $\times$ 10 $^{-5}$），而衍生自广泛组分的HCN和HNC的高D/H比$>$ 4 $\times$ 10 $^{-4}$证实了腈类存在高温氘化途径。对于窄组分，我们推导出D/H比$>$ 10 $^{-4}$和激发温度的$7$ K的所有分子，这表明动力学温度$\le$ 30 K和H $_2$密度$\ge$ 5 $\times$ 10 $^{4}$ cm $^{-3}$，至少一个数量级大于宽组分。这封信中提出的方法可以识别恒星形成边缘的云，即…
2022-02-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Digging into the Interior of Hot Cores with ALMA (DIHCA). V. Deuterium Fractionation of Methanol
本研究利用ALMA观测24个大质量恒星形成区，发现其热核中甲醇的氘化低于小质量恒星形成区，模型表明这由冷相持续时间较短及其多样性决定。
2025-03-07 astro-ph.GA
Deuteration of Organic Molecules as a Probe of Starless Core and Filament Evolution in Barnard 10
Steward Observatory, The University of Arizona（斯图尔德天文台，亚利桑那大学）
本研究以巴纳德10区域的11个低质量无恒星核为对象，观测氘代分子，发现氘代甲醛存在气相形成，不同纤维的核氘分馏有差异，提示无恒星核的氘代特征可用于研究其演化。
2026-09-02 astro-ph.GA
First detection of a deuterated molecule in a starburst environment within NGC 253
本研究利用 ALMA 和 MADCUBA 首次在星暴星系 NGC 253 中可靠探测 DCN，测得其 D/H 比，并揭示温暖气体对氘代分子丰度的影响。
2024-11-28 astro-ph.GA
Variations of the HCO$^{+}$, HCN, HNC, N$_2$H$^+$ and NH$_{3}$ deuterium fractionation in high-mass star-forming regions
本研究利用 IRAM-30m 与 Effelsberg 望远镜多分子谱线及 RADEX 非 LTE 模型，测定五个大质量恒星形成区的氘分数、密度和丰度，揭示其随温度升高而降低并与化学模型基本一致。
2023-09-28 astro-ph.GA
TIMASSS : The IRAS16293-2422 Millimeter And Submillimeter Spectral Survey: Tentative Detection of Deuterated Methyl Formate (DCOOCH3)
在星前核、热核和热科里诺等不同类型的环境中都观察到了高氘分馏。它已被证明是研究这些环境的物理和化学条件的有效探针。研究不同分子的氘化反应有助于我们理解它们的形成。这对于复杂的分子如甲醇和更大的分子特别有趣，因为它可以区分气相和固态形成途径。甲醇在热的可里诺中表现出很高的氘分馏。由于CH3OH被认为是甲酸甲酯的前体，我们预计在这样的环境中会产生氘代甲酸甲酯。我们已经在IRAS 16293 - 2422中寻找甲酸甲酯的单氘同位素体DCOOCH 3，IRAS 16293 - 2422是一种以其高度甲醇氘代而闻名的热科里诺。我们已经使用IRAM/JCMT无偏光谱调查IRAS 16293 - 2422，这使我们能够搜索的DCOOCH 3旋转跃迁的调查光谱范围内（80 - 280 GHz，328 - 366 GHz）。氘代甲酸甲酯的预期排放在LTE下建模，并与观测结果进行比较。我们在原恒星IRAS 16293 - 2422中初步检测到DCOOCH 3。我们将IRAM调查中检测到的八条线分配给DCOOCH 3。其中三条线路受到混合问题的影响，一条线路受到校准不确定性的影响，但LTE排放模型与观测结果一致。IRAS 16293 - 2422中两个核心的简单LTE建模，基于先前对HCOOCH 3的干涉研究，允许我们估计IRAS 16293 - 2422中DCOOCH 3的量。采用激发温度为100 K…
2010-04-26 astro-ph.GA
The Deuterium Fraction in Massive Starless Cores and Dynamical Implications
我们研究了红外暗云（IRDC）G028.37+00.07中两个大质量无星/早期核心C1-N和C1-S中的氘分馏，Tan等人（2013）首次使用ALMA发现。用ALMA、CARMA、SMA、JCMT、NRO 45 m和IRAM 30 m望远镜观测了$\rm N_2H^+$和$\rm N_2D^+$的多跃迁谱线发射。通过同时拟合的光谱，我们估计的激发条件和氘分数，$D_{\rm frac}^{\rm N_2H^+} \equiv [\rm N_2D^+]/[N_2H^+]$，与值$D_{\rm frac}^{\rm N_2H^+} \simeq 0.2$ - $0.7$，几个数量级以上的宇宙[D]/[H]比。o-H $_2$ D $^+$的其他意见也有助于限制邻-对位比的$\rm H_2$，这是一个关键的数量影响程度的氘化。然后，我们提出了两个核心的化学动力学建模，探索特别是相对于自由落体，$α_{\rm ff}$的崩溃率的影响。为了达到观察到的$\rm N_2H^+$氘代的高水平，我们发现，最有可能的核心的演化历史涉及崩溃在一个相对缓慢的速度，$\lesssim1/10$ th的自由落体。
2016-05-08 astro-ph.GA
Deuterium chemistry and D/H ratios in Class 0/I proto-brown dwarfs
我们对16颗0/I类原棕矮星和4颗平类/II类棕矮星中的几种氘代物质进行了首次广泛的观测调查。用IRAM 30米望远镜在DCO $^{+}$（3-2）、DCN（3-2）、DNC（3-2）和N $_{2}$ D $^{+}$（3-2）谱线上进行了观测。DCO $^{+}$ /H $^{13}$ CO $^{+}$、DCN/H $^{13}$ CN和DNC/HN $^{13}$ C比值相对较高，并且分别显示出比DCO $^{+}$ /HCO $^{+}$、DCN/HCN和DNC/HNC比值更窄的范围。衍生自这些分子的原BD的平均D/H比在$\sim$ 0.02-3的范围内。低温气相离子分子氘转移和粮食表面反应需要解释增强氘分馏。原始BD的非常致密和寒冷的内部（$n_{H_{2}}$ $\geq$ 10 $^{6}$ cm $^{-3}$，T $\leq$ 10 K）为这些核心中的有效氘分馏提供了合适的条件。D/H比和CO消耗因子之间没有相关性，除了DCN/HCN比显示出可能由于DCN和HCN分子的峰值发射区域的差异而导致的强反相关性。在$\sim$ 0.002- 40 L $_{\odot}$的较宽范围内，我们发现DCO $^{+}$ /HCO $^{+}$有升高的趋势（r = -0.7）和DCN/HCN（r = -0.6）比值，几乎恒定的DNC/HNC（r = -0.4）和DNC/H…
2022-01-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
First detection of deuterated methylidyne (CD) in the interstellar medium
本文首次利用 APEX 12m 望远镜在 IRAS 16293-2422 中探测到星际介质中的 CD，并通过气相化学模型表明 CD/CH 丰度比可反映暖氘化学并约束气体温度。
2023-05-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Search for H$_3^+$ isotopologues toward CRL 2136 IRS 1
氘代星际分子相对于其主要同位素的丰度通常远高于冷的致密星际介质中的总元素D-H比。H $_3^+$及其同位素体在氘分馏中起关键作用;然而，迄今为止，尚未根据经验测量这些同位素体相对于H $_3^+$的丰度。我们的目的是限制相对丰度的H $_2$ D $^+$和D $_3^+$在冷外信封的热核CRL 2136 IRS 1。我们使用VLT的CRIRES光谱仪、IRTF的iSHELL光谱仪和SOFIA上的EXES光谱仪对H $_3^+$及其同位素体进行了三次观测。此外，通过iSHELL观察到2.3 $μ$ m处的CO泛音带，以表征视线上的气体。与先前的观察一样，在CRL 2136 IRS 1方向检测到H $_3^+$离子。H $_2$ D $^+$和D $_3^+$谱线的光谱导致未检测到。$N({\rm H_2D^+})/N({\rm H_3^+})$和$N({\rm D_3^+})/N({\rm H_3^+})$的3个$σ$上限分别为0.24和0.13。CO的布居图由温度为58 K和530 K的两个暖气体组分再现，假设转动能级的局部热力学平衡（LTE）分布。冷气体（PDMATHAMT 20 K）对朝向CRL 2136 IRS 1的CO分子柱仅做出微小贡献。在稠密云中氘分馏的临界条件是低温和CO耗尽。考虑到修改后的云性质，在CRL 2136 IRS 1中没有检测到H $_3^+$同位素体…
2019-10-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Deuterated ammonia in Galactic massive star-forming regions
我们提出了敏感的观测NH 2D在110.153599 GHz对50个银河系大质量恒星形成区的IRAM 30米望远镜。NH 2D跃迁被检测到朝向36个物体，产生72%的检测率。通过假设具有固定激发温度的局部热平衡条件，推导出每个源的NH 2D、HC 3 N和C 18 O的柱密度。利用文献中的NH3信息，计算了19个来源的NH $_3$的氘比，定义为NH 2D与NH 3的丰度比。氘分馏的变化范围在恒星形成的后期区域较大，在0.043 ~ 0.0006之间。G081.75+00.78（DR 21）中NH3的氘比最高为0.043。我们还发现NH_3的氘比随星系中心距离的增大而增大，随线宽的增大而减小。
2022-04-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Deuterium Fractionation across the Infrared Dark Cloud G034.77-00.55 interacting with the Supernova Remnant W44
本研究通过观测与超新星遗迹W44相互作用的红外暗云G034.77-00.55的N₂H⁺氘化率，发现激波区域氘化水平显著升高，为激波触发恒星形成提供了间接证据，同时指出需更高分辨率研究明确氘化物质结构。
2023-06-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
First detection of CHD$_{2}$OH towards pre-stellar cores
通过氘分馏追踪恒星和行星形成过程中物质的遗传。我们在这里报告的第一次检测到双氘甲醇对前恒星的核心。我们研究了氘分馏甲醇，CH $_{3}$ OH，对两个无星和两个前星的核心。我们得出的D/H比为0.8-1.9 $\%$与CH $_{2}$ DOH在前恒星的核心H-MM 1和L 694 -2，与测量更先进的0/I类对象和彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko一致，表明在前恒星阶段产生的直接化学联系。此外，CHD $_{2}$ OH/CH $_{2}$ DOH的柱密度比为$\sim$ 50-80 $\%$，与0/I类天体的柱密度比一致，表明CHD $_{2}$ OH的有效形成机制，可能通过H原子添加到D $_{2}$ CO中。在两种预聚物中，CH $_{2}$ DOH/CH $_{3}$ OH和CHD $_{2}$ OH/CH $_{3}$ OH柱密度比分别为：恒星核的氘代比两个无星核B68和L1521 E的氘代大，反映了早期核甲醇氘代的演化趋势。
2022-12-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Nitrogen isotopic ratios in Barnard 1: a consistent study of the N2H+, NH3, CN, HCN and HNC isotopologues
今天在太阳系不同天体中测量到的15 N同位素丰度比被认为与原太阳星云中发生的15 N分馏效应有关。本研究的目的是把限制在星前阶段发生的15 N分馏的程度，通过观察D，13 C和15 N-取代的同位素对B1 b。在分析中考虑了来自氮氢化物家族的两种分子，即N2 H+和NH3，以及来自腈家族的两种分子，即HCN、HNC和CN。作为第一步，我们模拟连续发射，以获得云的物理结构，即气体温度和H2密度。这些参数随后被用作非局部辐射转移模型的输入，以推断各种分子的径向丰度分布。我们的模型表明，在包含B1-bS和B1-bN核心的区域中，所有分子都受到尘埃颗粒耗尽的影响。虽然高水平的氘分馏的衍生，我们得出结论，没有分馏发生在氮化学的情况下。与化学家族无关，分子丰度与14 N/15 N ~300一致，这是代表母体气体元素原子丰度的值。在B1 b区域15 N分馏效应的无效性可能与相对较高的气体温度有关，约17 K，这是云的最内部的代表。由于这一区域显示出耗尽到尘埃颗粒上的迹象，我们不能排除这些分子在B1 b历史的早期就富集了15 N的可能性，而且这种富集可能已经被纳入了冰盖。因此，有必要在较冷的源中重复这种研究，以测试这种可能性。
2013-09-23 astro-ph.GA
Similar levels of deuteration in the pre-stellar core L1544 and the protostellar core HH211
本研究通过单天线观测与辐射转移、化学建模比较 L1544 和 HH211 的简单分子氘化水平，发现二者相近，表明原恒星包层保留前恒星化学组成且环境影响有限。
2023-06-22 astro-ph.GA
Deuterium chemistry of dense gas in the vicinity of low-mass and massive star forming regions
氘与氢原子的标准星际比（D/H）是$\sim 1.5 \times 10^{-5}$。然而，氘分馏实际上被发现在不同程度上增强，在冷的，黑暗的核心，大质量恒星形成区域周围的热核心，不冷的核心，以及低质量恒星形成区域周围的温暖核心（{ \it，热corino）。在本文中，我们调查的整体差异，氘化学之间的热核和热corino。我们用气体颗粒化学模型模拟了低质量和大质量恒星形成区周围致密气体的化学性质。我们研究了不同的核心密度、气体物质对尘埃颗粒的消耗效率、坍缩模式和原恒星的最终质量对恒星形成区化学演化的影响。我们发现，氘化学是，在一般情况下，最敏感的变化的耗尽效率的粮食表面上，与观察一致。此外，结果表明，在热的核心比在热corino的化学是更敏感的坍缩核心的最终密度的变化。最后，我们发现，氘硫轴承物种在致密气体周围的热核心和corinos的比例可能是很好的演化指标，以类似的方式作为他们的非氘同行。
2014-06-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
New deuterated species in TMC-1: Detection of CH2DC4H with the QUIJOTE line survey
我们报告的第一个检测在空间的单一氘代同位素的甲基丁二炔，CH 2 DC 4 H。利用Yebes 40米射电望远镜在TMC-1中31.0-50.4 GHz波段共观测到12个转动跃迁，J = 8-12，Ka = 0和1。观察到的频率使我们能够获得，第一次，这种氘同位素的光谱参数。我们推导出柱密度为（5.5+/-0.2 11 cm-2）。CH 3C 4 H和CH 2DC 4 H之间的丰度比为24+/-2。该比值与CH 3C 3 N/CH 2DC 3 N类似物系统的比值相似，为22+/-2。我们没有检测到氘代物质CH 3C 4D，这在实验室实验中已经观察到。氘代CH 3C 4 H的检测，使我们能够扩展在TMC-1工作的氘分馏的化学机制的讨论，使用一个新的气相化学模型与多氘分子。引入CH 3CCH和原子氘之间可能的氘交换反应允许我们解释CH 3C 4 H/CH 2DC 4 H丰度比。
2021-12-21 astro-ph.GA
SOFIA/GREAT observations of OD and OH rotational lines towards high-mass star forming regions
只是最近，OD，氘同位素的羟基，OH，已成为可访问的星际介质;光谱线从这两个物种已被观察到在超太赫兹和远红外制度。在这里，我们研究了银河系13个大质量恒星形成区的OD和OH旋转线，目的是限制OD丰度，并推断其分子包层中OH的氘分馏。利用红外天文同温层观测站（SOFIA）观测了1.3 THz（$215~μ$ m）的OD的$^2Π_{3/2}$ $J=5/2-3/2$基态跃迁和1.84 THz（$163~μ$ m）的OH旋转激发线。我们还使用了已发表的高光谱分辨率SOFIA数据的OH基态跃迁在2.51太赫兹（$119.3~μ$ m）。我们的研究结果表明，从$^2Π_{3/2}$ OD $J=5/2-3/2$基态跃迁的吸收是普遍的高质量恒星形成的活动场所周围的致密团块。我们进行了详细的辐射转移建模，以调查我们的样品的大部分在内部信封的OD丰度分布。我们的建模表明，部分吸收来自于更致密的内部，而SOFIA所看到的大部分吸收来自于外层的冷层，我们对分子丰度的限制表明氘分馏的强烈增强。我们发现OD丰度和热光度质量比之间存在弱的负相关关系，这是一个演化指标，表明OD丰度随时间缓慢下降。与HDO的比较显示了类似的高氘分馏的两个物种中的冷信封，这是0.48%的顺序为最好的研究源，G34.26+0.15。我们的研究结果是一致的化学模型，有利于快速交换反应，形成OD在稠密的冷气体。
2022-01-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the initial conditions of high-mass star formation -- IV. Gas dynamics and NH$_2$D chemistry in high-mass precluster and protocluster clumps
恒星形成的初始阶段是一个复杂的区域研究，因为它的密度高，温度低。在这样的条件下，许多分子通过冻结在尘埃颗粒上而从气相中耗尽。然而，氘代物质可以保持气态，因此是理想的示踪剂。我们调查的气体动力学和NH $_2$ D化学在8个大规模的前/原团簇块。我们分别用PdBI和VLA给出了8个团簇的NH $_2$ D 1 $_{11}$-1 $_{01}$（85.926 GHz）、NH $_3$（1，1）和（2，2）观测结果。结果表明，氘分馏与动力学温度之间的分布在$T_{\rm kin}=16.1$ K附近有一个数密度峰，NH-$_2$-D核主要位于13.0 ~ 22.0 K之间。我们检测到七个极高的氘分馏的$1.0 \leqslant D_{\rm frac} \leqslant 1.41$的情况。我们发现，NH $_2$ D发射似乎并不完全符合尘埃连续或NH $_3$峰的位置，但往往围绕恒星形成的活动区。这表明NH $_{2}$ D已经被中心的年轻恒星天体（YSO）由于加热而破坏。检测到的NH $_2$ D线非常窄，中值宽度为$\rm 0.98\pm0.02 km/s$。被提取出来的NH $_2$ D核心是引力束缚的（$α_{\rm vir} < 1$），可能是星前或无星的，并且可能形成中等质量或高质量的恒星。用NH $_3$（1，1）作为动力学示踪剂，我们发现了非常复杂的动力学运动，它可…
2020-05-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
The chemical structure of young high-mass star-forming clumps: (II) parsec-scale CO depletion and deuterium fraction of $\rm HCO^+$
寒冷而致密的分子云的物理和化学性质是理解恒星如何形成的关键。利用IRAM 30 m和NRO 45 m望远镜，对70 m $μ$暗云和亮云（MIAO）进行了多波长线成像观测。在0.1- 0.5 pc的线性分辨率下，本工作详细研究了我们的全样品中四个源（G11.38+0.81，G15.22-0.43，G14.49-0.13，和G34.74-0.12）的秒差距尺度的CO消耗和$\rm HCO^+$氘（D-）分馏。在每个具有$\rm T<20$ K和$n_{\rm H}\rm\sim10^4$ - $\rm 10^5 cm^{-3}$的源中，我们比较了相邻的70个$μ$ m亮团和暗团，发现（1）每个源的$\rm H_2$柱密度和尘埃温度在空间上有很强的相关性，（2）CO同位素谱线和稠密气体示踪剂（如$\rm H^{13}CO^+$和$\rm DCO^+$的1- 0谱线）的空间分布有很强的相关性;（3）$\rm C^{18}O$和$\rm DCO^+$之间的丰度比与源温度表现出强相关性;（4）从较年轻的团块到更进化的团块，$\rm C^{18}O$的消耗因子和$\rm HCO^+$的D-分数均表现出强劲的下降，下降系数超过3;（5）初步的化学模拟结果表明，我们的源区的化学年龄为${\sim}8\times10^4$ yr，这与它们的自由落体时间尺度相当，但小于它们的收缩时间尺度，这表明我们的…
2020-09-28 astro-ph.GA
First detection of NHD and ND$_2$ in the interstellar medium
在星际介质（ISM）中的氘分馏过程在氮同位素家族中已被证明是高效的。迄今为止，观察仅限于氨（NH $_2$ D、NHD $_2$、ND $_3$）和亚胺根自由基（ND）同位素体。我们希望探索由\emph{Herschel Space Observatory}提供的高频窗口，以寻找氘代形式的氨基自由基NH $_2$，并将观察结果与我们的综合气体颗粒化学模型的预测进行比较。利用最近在NHD和ND $_2$的高频率下获得的新的分子光谱数据，在对0级IRAS 16293-2422的光谱调查中搜索了这两种同位素体，该源中NH $_3$、NH及其氘代变体先前已被检测到。我们使用HIFI（远红外外差仪器）在关键计划“恒星形成区的化学赫歇尔调查”（CHESS）的框架内进行的观测。我们报告首次探测到星际NHD和ND $_2$。这两个物种都被观察到吸收对连续的原恒星。通过对它们的超精细结构的分析，确定了它们的精确激发温度和柱密度值。后者与亲种NH $_2$的柱密度相结合，推导出氘在氨基中的分馏。在低质量的原恒星IRAS 16293-2422中测量的amidogen D/H比与相关物种imidogen的D/H比相当，远高于氨的D/H比。对这些物种的进一步观察将使我们对ISM中氨的形成和氘代反应的机制有更多的了解。最后，我们指出了目前的可能性，进一步探讨这些物种在亚毫米波长。
2020-07-15 astro-ph.GA
A Survey of CH2DOH Towards Starless and Prestellar Cores in the Taurus Molecular Cloud
最近的观测表明，有机分子普遍朝向无星核和星前核。在无星阶段，这些分子的氘化还没有得到很好的研究。已发表的单氘代甲醇CH $_2$ DOH的观测结果仅在几个经过充分研究的致密和演化的星前核（例如L1544，L183）中观察到。由于在这一冷相期间气相甲醇的形成被认为是通过从冰粒表面解吸而发生的，因此CH $_2$ DOH的观测可用作尘埃颗粒的冰幔中氘分数的探针。我们提出了一个系统的调查CH $_2$ DOH对12星和星前核心的金牛座分子云B10地区。12个核心中有9个检测到[CH $_2$ DOH]/[CH $_3$ OH]，范围为$< 0.04$至$0.23^{+0.12}_{-0.06}$，中值为$0.11$。未检测到的源往往比检测到的源具有更大的维里参数和更大的甲醇线宽。这项调查的结果表明，氘分馏的有机分子，如甲醇，在无星阶段可能比以前认为的更容易检测。
2020-11-17 astro-ph.GA
Photodesorption of H2O, HDO, and D2O ice and its impact on fractionation
星际气体中的HDO/H2O比通常用于得出恒星形成区域和地球上水的起源的结论。在冷核和原行星盘的外部区域，气相水来自水冰的光解吸。我们提出的拟合公式，在天体化学模型中使用光解吸效率的所有水冰同位素使用经典的分子动力学模拟。我们调查，如果气相HDO/H2O的比例反映了存在于冰或分馏过程中是否可以发生光解吸。在10-100 K的温度下，在H2O无定形冰中，H2O，D2 O和HDO光解后，X（X=H，D）原子，OX自由基，X2 O和HDO分子的光脱附的顶部四个单层的概率。结果表明：（1）H原子在H_2O冰上的光脱附几率是D原子在D_2O冰上的光脱附几率的1.1倍，HDO光解时H和D的光脱附比例是D的2倍。随着时间的推移，这一过程将使冰富含氘原子;（2）D2 O和H2O光解时的OD/OH光解吸比平均为2倍，但HDO光解时的比率在所有温度下几乎恒定为1;（3）D原子比H原子更有效地踢出邻近的水分子。然而，光解吸的HDO和H_2O分子的比例等于冰中HDO/H_2O的比例，因此，HDO和H_2O光解吸时没有同位素分馏。然而，由于光脱附，冰中D原子的富集可以随着时间的推移导致冰中HDO/H2O比率的增强，并且当光脱附时，也会导致气体中HDO/H2O比率的增强。在何种程度上的邻/对位比的H2O可以被修改的光脱附过程进行了讨论。（节录）
2015-03-02 astro-ph.EP astro-ph.GA
Unveiling Central ortho-H2D+ Depletion at Sub-kau Scales in Prestellar Core G205.46-14.56M3: The First Interferometric Evidence and Implications for Deuterium Chemistry
Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics（中央研究院天文及天文物理研究所）；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Taiwan Astronomical Research Alliance (TARA)（台湾天文研究联盟）；Institute of Astronomy, National Tsing Hua University（国立清华大学天文研究所）；Center for Informatics and Computation in Astronomy (CICA), NTHU（国立清华大学天文资讯与计算中心）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)（韩国天体宇宙科学研究所）；University of Science and Technology, Korea (UST)（韩国科学技术院）
首次通过干涉测量发现prestellar核心G205.46-14.56M3中正ortho-H2D+贫乏，推断核心年龄与自由落体时间相当，表明子结构由湍流主导的快速碎裂形成。
2025-12-10 astro-ph.GA
Deuterium Chemodynamics of Massive Pre-Stellar Cores
$\rm N_2H^+$的高水平氘分馏（即，$\rm D_{frac}^{N_2H^+} \gtrsim 0.1$）经常在星前核（PSC）中被观测到，而探测$\rm N_2D^+$是识别难以捉摸的大质量PSC的一种很有前途的方法。然而，达到如此高水平的氘化所需的物理和化学条件仍然不确定，因为PSC的$\rm N_2H^+$和$\rm N_2D^+$观察的诊断效用也不确定。我们进行3D磁流体力学模拟的一个大规模的，动荡的，磁化PSC，加上一个复杂的氘化天体化学网络。虽然核心有一些磁场/湍流的支持，但它在重力作用下在大约一个自由落体时间内崩溃，这标志着模拟的结束。在此期间，我们的基准模型实现了相对较低的$\rm D_{frac}^{N_2H^+} \sim 0.002$。然后，我们调查的影响，初始的邻-对位比的$\rm H_2$（$\rm OPR^{H_2}$），温度，宇宙射线（CR）电离率，CO和N-物种耗尽因子和先前的PSC化学演变。我们发现，高CR电离率和高损耗因子允许模拟的$\rm D_{frac}^{N_2H^+}$和绝对丰度匹配观测值在一个自由落体时间。对于$\rm OPR^{H_2}$，虽然较低的初始值有助于$\rm D_{frac}^{N_2H^+}$的生长，但与观察到的系统相比，氘代的空间结构过于广泛。对于一个例子模型与CR电离率升高和显着的重元素耗尽，然后，我们研究…
2021-01-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Deuteration of c-C$_3$H$_2$ towards the pre-stellar core L1544
背景：在星前核的中心，由于低温和高密度，氘分馏增强。因此，氘代分子的化学性质可以用来探测恒星形成早期阶段的演化和运动学。目的：我们分析了环丙烯叉，c-C $_3$ H $_2$的发射图，研究整个原型前星核L1544的氘的分布。研究方法：我们使用IRAM 30米望远镜对前星核L1544进行c-C $_3$ H $_2$、c-H $^{13}$ CC $_2$ H、c-C $_3$ HD和c-C $_3$ D $_2$的单碟观测。我们推导出的列密度和氘分数的地图，并比较这些意见与非LTE辐射传输模拟。结果如下：最高的氘分数被发现接近L1544中心的尘埃峰，在那里H $_2$ D $^+$离子丰度的增加驱动了氘化过程。峰值为N（c-C $_3$ HD）/N（c-C $_3$ H $_2)=0.17\pm0.01$）、N（c-C $_3$ D $_2$）/N（c-C $_3$ H $_2)=0.025\pm0.003$）和N（c-C $_3$ D $_2$）/N（c-C $_3$ HD $)=0.16\pm0.03$），与之前的单点观察结果一致。c-C $_3$ HD和c-C $_3$ D $_2$的分布表明，氘代形式的c-C $_3$ H $_2$实际上跟踪尘埃峰，而不是c-C $_3$ H $_2$峰。结论：N（c-C $_3$ D $_2$）/N（c-C $_3$ HD）图证实了氘代…
2022-05-30 astro-ph.GA
The ALMA-PILS survey: Formaldehyde deuteration in warm gas on small scales toward IRAS 16293-2422 B
在原恒星周围的包层中观察到的氘分馏的增强程度证明了低温下化学的重要性，与前恒星和原恒星核心有关。甲醛是形成甲醇和更复杂分子的重要物质。在这里，我们提出了第一个研究甲醛氘代小尺度周围的原型低质量原恒星IRAS 16293-2422使用高空间和光谱分辨率阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的意见。在ISM中首次检测到甲醛的许多同位素体，其中H $_2$ C $^{17}$ O和D $_2^{13}$ CO。HDCO谱线所覆盖的较高能级的大范围有助于将激发温度限制在106 $\pm$ 13 K。使用导出的柱密度，甲醛显示氘分馏HDCO/H $_2$ CO=6.5 $\pm$ 1%，D $_2$ CO/HDCO=12.8 $^{+3.3}_{-4.1}$ %，和D $_2$ CO/H $_2$ CO=0.6（4）$\pm$ 0.1%。导出的同位素比为$^{16}$ O/ $^{18}$ O=805、$^{18}$ O/ $^{17}$ O=3.2和$^{12}$ C/ $^{13}$ C=56。HDCO/H $_2$ CO比低于以前的研究中发现的，突出了解释内暖区单碟观测的不确定性。D $_2$ CO/HDCO比值仅略大于HDCO/H $_2$ CO比值。这与一氧化碳冻结在颗粒上时冰中形成的甲醛是一致的，大部分氘代反应发生在星前核心阶段的末期。与现有的随时间变化的化学模型的比较表明，源…
2017-11-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
