低质量原恒星中 $\rm N_2H^+$ 氮同位素比的首批测量样本

背景。氮同位素比被视为恒星形成过程的重要诊断工具，而 $N_2H^+$ 尤为关键，因为它与分子氮 $N_2$ 直接关联。然而，理论模型仍未能对观测到的 $^{14}N/^{15}N$ 值给出详尽解释。目的。近期理论工作表明，$^{14}N/^{15}N$ 的行为由破坏 $N_2H^+$ 的两个竞争反应主导：解离复合与和 CO 的反应。当 CO 从气相耗尽时，若 $N_2H^+$ 的复合率相对于 $N^{15}NH^+$ 更低，则较稀有的同位素体被破坏得更快。这意味着原恒星中的 $N_2H^+$ 同位素比应低于前恒星核中的比值，并与 ~440 的元素值一致。我们旨在检验这一假设，制作原恒星中 $N_2H^+ / N^{15}NH^+$ 的首批测量样本。方法。我们观测了英仙座与金牛座分子云中六个年轻恒星天体的 $N_2H^+$ 与 $N^{15}NH^+$ 最低转动跃迁。我们使用常 $T_{ex}$ 方法以自定义 python 代码对光谱建模以拟合观测。我们在附录中讨论该假设的有效性。推导出的柱密度用于计算氮同位素比。结果。我们的分析得出原恒星样本平均 $\rm ^{14}N/^{15}N|_{pro} = 420 \pm 15$。这与原太阳值 440 一致，且显著低于先前前恒星天体样本所获得的平均值。结论。我们的结果与以下假设一致：当 CO 从气相耗尽时，与自由电子的解离复合破坏 $N^{15}NH^+$ 快于 $N_2H^+$，导致前恒星核（CO 冻结于尘粒上）中出现高同位素比。