化学作为前恒星核几何结构的诊断工具

我们提出了一种从分子柱密度评估前恒星核内禀三维形状的新方法。我们采用了收缩、等温核的流体动力学模拟，考虑了三种内禀几何：球形、柱形/纤维状和盘状。我们将流体动力学模拟与非平衡化学耦合。我们发现 a) 当核被观测为非常拉长时（即轴比 $\le$ 0.15），其内禀三维几何可由它们的二维分子发射图探测，因为这些图在柱形和盘状核之间表现出显著的定性形态差异。具体而言，如果盘状核在尘埃发射中观测为纤维状天体，那么它在 $\rm{N_2H^{+}}$ 中将观测为两条平行纤维；b) 对于具有较高轴比的核（即 0.15 ~ 0.9），我们定义了一种度量 $\Delta$，量化分子柱密度轮廓是中心峰、凹陷还是平坦。我们确定了一种分子 (CN)，其 $\Delta$ 作为轴比的函数可探测核的三维几何；c) 对于具有近乎圆形投影的核（即轴比 ~1），我们确定了三种分子 (OH、CO 和 H2CO)，可通过仔细检视其分子柱密度径向轮廓来探测内禀三维形状。我们改变温度和宇宙射线电离率，并证明我们的方法对参数选择是稳健的。