量化极低质量恒星周围星系形成环境的 C/O 比率

星系中物质决定行星的成分；因此，理解设置关键挥发性物质丰度与分布的物理化学过程至关重要。詹姆斯·韦伯太空站对质量约为 $\sim0.1~\rm{M}_\odot$ 的极低质量恒星（VLMSs）的星盘观测揭示了其富碳的内部区域（如 \ce{C2H2}），其柱密度显著高于预测值。我们采用带有 X射线 luminosity $L_\mathrm{X}\sim10^{29}~\mathrm{erg~s^{-1}}$ 的 M 型恒星内部星盘物理结构的化学动力学模型。我们采用模仿碳增强和氧耗裂变（C/O 从 0.44 变至 87.47）的初始丰度，并量化这些丰度和分布如何响应。水烃和氧化物种的柱密度和分子数（$\mathcal{N}$）对 C/O 比率高度敏感，碳增加2倍或氧减小10倍（相对于太阳值）时，水烃增长最大。在温度大于 $200~\mathrm{K}$ 的红外辐射区，范围内的 C/O 比率可再现观测到的 $\mathcal{N}$ 和相对于 \ce{CO2} 的比值。然而，本研究仅适用于单个 X射线 luminosity 值的源，无法排除星际 $L_\mathrm{X}$ 与 C/O 比率之间的色散。尽管如此，我们的发现表明，必须实现 C/O 增强，才能驱动极低质量恒星内部星盘中观察到的富碳化学。