前恒星核中氘代水的可探测性

水是致密分子气体化学与热平衡中的重要分子，但了解其在恒星形成各阶段的历史是一个基本问题。其分子氘代物为我们提供了其形成历史的关键线索。最近，借助赫歇尔空间天文台的高光谱分辨率（HIFI 仪器），首次在前恒星核 L1544 中探测到了 H$_2$O。前恒星核提供了构建未来行星系统的原始物质储备，但在坍缩开始、中心形成原恒星之前，关于水形成的观测约束很少，关于其氘代则毫无约束。我们报道了针对前恒星核 L1544 的 APEX 新观测，即 464 GHz 处的基态 1$_{0,1}$-0$_{0,0}$ HDO 跃迁。该谱线未被探测到，我们据此对冷而致密云核中其可探测性的条件进行了广泛研究。利用一个为冷区（<15 K）中有限数量的活跃反应或过程简化的高级化学模型，估算了水与氘代水的丰度。我们使用 LIME 辐射转移代码计算 H$_2$O 与 HDO 谱线的预期强度与轮廓，并与观测比较。我们给出了若干最符合观测的特设轮廓，并将这些轮廓与耦合气相与晶粒表面化学的天文化学模型结果进行比较。通过观测、辐射转移与化学建模之间的比较，我们给出了单氘代水通过基态跃迁 1$_{0,1}$-0$_{0,0}$ 与 1$_{1,1}$-0$_{0,0}$（分别位于 464.9 和 893.6 GHz）在单碟望远镜与干涉观测下的可探测性极限。