星际介质的氘氢比

观测表明，本地星际介质（ISM）中的全局氘氢比 (D/H) 约为大爆炸核合成所预言的原初比的 90%。高的 (D/H)$_{ISM}$ 意味着仅有小部分星际气体经历过恒星加工，而恒星会摧毁其诞生时携带的任何氘。利用包含吸积和流出的单区化学演化模型的解析论证，我表明氘丰度与核心坍缩超新星（CCSN）元素（如氧）的丰度紧密耦合。这些模型预测 (D/H)$_{ISM}$ 与原初丰度之比约为 $\approx 1/(1+r Z_O/m_O)$，其中 r 为再循环分数，$Z_O$ 为 ISM 氧质量分数，$m_O$ 为群体平均的 CCSN 氧产额。使用适用于 Kroupa (2001) 初始质量函数和近期 CCSN 产额计算的数值 $r=0.4$ 和 $m_O=0.015$，太阳氧丰度对应于 ISM (D/H) 为原初值的 87%，与观测一致。该近似在广泛参数值下准确，且物理论证表明其对更复杂的化学演化模型也应保持准确，使得氘丰度成为几乎任何能重现观测 ISM 金属丰度的模型的鲁棒预测。与观测 (D/H)$_{ISM}$ 值上限的良好一致支持了长期存在的建议，即氘的视线间变化是尘埃耗尽的结果，而非由原初成分气体的局地吸积所增强的低全局 (D/H)$_{ISM}$。该一致限制了偏离常规产额和再循环值的程度，并意味着星系外流抛射 ISM 氢的效率与抛射 CCSN 金属的效率相同。