利用 JWST 检测到一颗低质量原星周围的 HDO 冰

水在代表星体和太阳系形成各个阶段的环境中均可被检测到，但其在这些阶段中的化学演化仍然受到较好的制约。氘同位素比值作为探测水在不同宇宙区域之间化学联系的手段，因其对物理化学条件的敏感性。本文报告了首次利用 JWST 在一颗可能最终生长为类似太阳质量的低质量原星 L1527 IRS 周围检测到 4.1 微米 HDO 冰特征的发现。我们测得冰中 HDO/H$_2$O 比值为 $4.4^{+3.7}_{-1.7}\times10^{-3}$，其中报告的误差主要来自于连续光谱定义和冰冠带强度的不确定性。这一比值与在其他低质量原星包裹体和原行星盘的温暖（$>$100 K）内核中测得的气态 HDO/H$_2$O 比值相似，后者来自与 L1527 类似的孤立星形成区域。这种相似性暂时支持了假设，即这些区域检测到的水蒸气并未经历显著的气相反应加工的观点。它也支持了原星及原行星盘水冰在化学上基本未被改变状态、由外层原行星盘继承的假设。然而，该比值约为针对彗星和聚集星形成区域中低质量原星测得的气态 HDO/H$_2$O 比值的 $4-10$ 倍。这一差异可能源于原星包裹体和原行星盘中的气相水再加工，或源于孤立致密核心的前星际条件与更类似我们太阳形成环境的聚集星形成区域之间的差异。