天体物理学 > 星系的天体物理学
[提交于 2025年7月14日
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标题: 气相分子云中的元素丰度(GEMS)XI。 无恒星核心中HCN、HNC和N2H+同位素比的变化
标题: Gas-phase Elemental abundances in Molecular cloudS (GEMS) XI. The evolution of HCN, HNC, and N2H+ isotopic ratios in starless cores
摘要: 同位素比率已被用作化学诊断工具,以研究太阳系中物质的起源。 我们在一个包含23个无恒星核心的大样本中确定了HCN、HNC和N2H+的同位素比率以及化学年龄,这些核心位于不同的环境中。 这项工作使用IRAM 30m数据来限制HCN、HNC和N2H+的D/H比率以及HCN和HNC的14N/15N比率。 观测到的丰度已使用化学代码DNAUTILUS 2.0进行建模。 在所有样本核心中都检测到了氘化化合物,DNC/HNC、DCN/HCN和N2D+/N2H+的平均值分别为0.054$\pm$0.019,0.036$\pm$0.033,以及0.15$\pm$0.11。 氘化分数(Dfrac)与温度呈弱相关性,并且存在较大的离散度,这反映了其他因素如核心演化也可能起重要作用。 我们的化学模型能够在Taurus中0.2-0.3 Myr和Perseus及Orion中0.3-0.5 Myr内再现所有观测值。 发现HCN/HC15N(430$\pm$120)与HNC/H15NC(296$\pm$64)之间的14N/15N同位素比率不同。 我们发现这些比率与氘化分数之间没有相关性,但报告了与温度的弱相关性。 HCN、HNC和N2H+的Dfrac可以作为无恒星核心演化的示踪物,只要物理参数得到良好约束。 HCN/HC15N和HNC/H15NC的比率与Dfrac不相关,表明检测到的变化与核心演化阶段无关。 我们样本中HCN/HC15N比率的平均值显著高于原恒星和原行星盘中测得的值,这可能表明氮同位素分馏过程发生在原恒星阶段。
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