带气-粒化学与辐射转移的流体动力学：动力学与静态模型比较

我们量化了包含密度与温度时变的核心坍缩动力学模型所给化学丰度梯度，是否与静态模型（在化学演化过程中核心密度与温度结构保持固定）导出的丰度有显著差异。为此，我们开发了一维球对称流体动力学新代码，将流体动力学方程与包含氘及自旋态化学的完备时变气-粒化学模型以及辐射转移计算耦合，以推导自洽的时变化学丰度梯度。我们将该代码应用于无星核心的坍缩建模，直至坍缩流变为超声速。在核心演化的宁静阶段，动力学与静态模型预测的丰度几乎一致；但在核心坍缩开始后结果出现分歧，静态模型在高介质密度（内核心）处低估丰度、在低密度（外核心）处也低估丰度，这清晰地反映于模拟谱线中。静态模型通常高估氘代程度，且分子中取代的 D 原子越多此现象越明显。我们还发现，使用受限化学网络或受限冷却分子集合可能导致坍缩时标的高估，某些情况下甚至阻止坍缩。在我们的模型中，核心中心附近的大部分谱线冷却来自 HCN、CO 和 NO。总之，在引力坍缩开始后，使用静态物理模型并非模拟无星核心化学丰度的可靠方法。采用复杂化学与完备冷却分子集合是充分模拟坍缩所必需的。