分子演化与恒星形成：从前恒星核到原恒星核

我们研究了一个恒星形成核内的分子演化，该核初始为流体静力学无星核，随后坍缩形成一颗小质量原恒星。我们采用一维辐射流体力学计算结果作为该核的物理模型。我们首先推导了 CO 与大有机物物种升华的半径。中心区域的 CO 升华在第一流体静力学核形成前不久开始。当原恒星诞生时，CO 升华半径延伸至 100 AU，$\lesssim 10$ AU 以内区域温度高于 100 K，在该温度下部分大有机物物种蒸发。我们计算了下落壳层中物理参数随时间的变化，其中分子演化采用更新的气-粒化学模型求解，以导出原恒星核中分子的空间分布。这些壳层在数 $\times 10^4$ yr 内穿过 10–100 K 的暖区，并在进入 $T \gtrsim 100$ K 区域后约 100 yr 落入中心恒星。我们发现大有机物物种主要在 20–40 K 温度下经由表面反应形成，随后在其升华温度下脱附进入气相。碳链物种可通过气相反应与 CH$_4$ 升华后的表面反应组合形成。我们的模型还预测 CO$_2$ 在孤立核中更丰富，而气相大有机物物种在嵌入环境云的核中更丰富。