前恒星核 L1544 中 c-C$_3$H$_2$ 的氘代

背景：在前恒星核中心，由于低温和高密度，氘分数增加。因此，氘代分子的化学可用于探测恒星形成最早期阶段的演化和运动学。目的：我们分析环丙烯叉烯 c-C$_3$H$_2$ 的发射图，以研究典型前恒星核 L1544 中氘代的整体分布。方法：我们使用在 IRAM 30m 望远镜上对前恒星核 L1544 进行的 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。我们推导了柱密度和氘分数图，并将这些观测与非 LTE 辐射转移模拟进行比较。结果：最高的氘分数出现在 L1544 中心尘埃峰附近，那里 H$_2$D$^+$ 离子丰度增加驱动了氘代过程。峰值分别为 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$)=0.16\pm0.03$，与先前的单点观测一致。c-C$_3$HD 和 c-C$_3$D$_2$ 的分布表明，c-C$_3$H$_2$ 的氘代形式实际上示踪的是尘埃峰而非 c-C$_3$H$_2$ 峰。结论：N(c-C$_3$D$_2$)/N(c-C$_3$HD) 图证实氘代过程在核中心更高效，并表明碳链分子在高密度下仍然存在。这很可能是由 He$^+$ 离子破坏 CO 导致其丰度增加引起，从而提高了气相中的碳原子数量。