恒星形成过程中的化学建模：动态恒星形成区中的水氘代

近期对孤立与成团环境中原恒星处HDO/H$_2$O比值的观测显示出明显的二分性，其中孤立源比成团对应体具有更高的D/H比值。确定是哪些物理与化学过程造成了这种分化，可揭示恒星形成过程中水的化学演化以及恒星形成过程与年轻行星系统中的化学多样性。方法：使用动态恒星形成环境的3D物理化学模型对水的演化进行建模。原恒星坍缩期间的物理演化由分子云区3D MHD模拟的示踪粒子描述。每个粒子轨迹使用RADMC-3D后处理以计算温度与辐射场。化学演化使用三相 grain-surface 化学模型模拟，结果与低质量原恒星热核中H$_2$O、HDO与D$_2$O的干涉观测比较。结果：该物理化学模型重现了热核中观测到的HDO/H$_2$O与D$_2$O/HDO比值，但在相同条件下与云环境无相关性。观测到的水D/H比值二分性要求初始条件的变化(例如，前恒星阶段的持续时间与温度)。重现热核中观测的D/H比值要求坍缩前前恒星阶段持续时间$t\sim$1-3 Myr且温度范围$T \sim$ 10-20 K。本工作表明，观测到的成团与孤立原恒星之间的分化源于分子云或前恒星核条件的差异，而非产生于原恒星坍缩本身。