原恒星坍缩中的冻结与凝聚

我们研究了从密集分子云的初始条件开始，直至“完全耗尽”限制为止，对原恒星核心坍缩期间物理和化学条件的变化。我们随时间和密度跟踪了电离度及其离子组成的演化。同时处理了尘埃上的冻结以及尘埃的凝聚与介质的化学演化。在以接近其最大速率进行时，凝聚对电离度和介质离子组成具有重要影响，但对中性种类的冻结作用有限。我们研究的创新之处在于计算了尘埃电荷分布，这在H+离子在负电尘埃表面复合方面具有重要意义。我们还考虑了N含量物种(如NH3和N2H+)仍在气相中存在，而CO和其他C-含分子似乎已冻结在尘埃表面的观察结果。我们得出结论，最近对N2和CO吸附能的测量使以N2和CO相对易燃性解释这些观察结果的解释失效。我们考虑了另一种解释，即分子或原子N的黏附系数较低。我们发现，无论氮化学如何，上百万分之一密度以上气相主要离子要么是H+要么是H3+(及其氘同位素)，其主要取决于尘埃尺寸(单位气体体积尘埃表面积)在核心收缩期间增长速率的敏感性。我们的计算表明，如果尘埃凝聚以接近其最大速率进行，那么H+将占主导；否则H3+占主导。