具有H-C-O动态化学的原恒星坍缩三维辐射流体动力学模拟

将共同演化的化学、流体动力学和辐射转移相结合是星形成研究的重要一步。它既允许与观测更好地联系，也允许对坍缩核中的磁耗散进行自洽监测。我们的目标是通过简化的气-尘化学网络追踪坍缩致密核的化学-动力学演化。我们给出了1 M$_\odot$孤立致密核坍缩的辐射流体动力学（RHD）模拟结果。物理设置包括RHD和化学网络的动力学演化。为进行这些模拟，我们合并了多维自适应网格加密代码RAMSES和热化学Paris-Durham激波代码。我们模拟了第一个流体静力学核（FHSC）的形成以及主要描述H-C-O化学的56个物种的共同演化。进行了精确的基准测试，将简化化学网络与成熟的复杂网络对比。我们表明，通过使用紧凑的反应集，可以紧密匹配复杂得多的网络的CO丰度结果。我们的主要结果是：(a) 我们发现，与动态化学相比，气-尘化学后处理可导致低一个数量级的CO气相丰度，在坍缩等温阶段效应最强。(b) 对于我们选择的参数，自由落体时间对化学丰度影响很小。(c) 对于平均晶粒尺寸大于1$\mu{}$m的情况，需要动力学化学演化来描述CO气相丰度以及CO冰形成。(d) 此外，尘埃平均尺寸和尺寸分布对化学丰度有强烈影响，从而影响电离度和磁耗散。我们得出结论，在坍缩模拟中尘埃颗粒生长可能与将坍缩与化学耦合同样重要。