大质量恒星形成区中的单氘代与双氘代甲醛

氘代分子是示踪恒星形成核演化阶段的良好示踪剂。在恒星形成过程中，氘代分子预计在冷而致密的恒星前核中增强，并在原恒星诞生后消耗。本文中我们研究不同演化阶段大质量恒星形成核中甲醛的氘代分数，以探究甲醛的氘代分数是否可用作演化示踪剂。使用 APEX SEPIA Band 5 接收机，我们将先前关于 HDCO 和 D$_2$CO 的 $J$=3$\rightarrow$2 转动线的初步研究扩展至十一个大质量恒星形成区，这些区域包含处于不同演化阶段的天体。对其中八个天体在 ALMA Band 6 进行了高分辨率后续观测，以揭示 H$_2$CO 发射的尺寸，并在 $\sim$6"（对应我们目标距离处的 0.04–0.15 pc）尺度上给出 HDCO/H$_2$CO 和 D$_2$CO/HDCO 氘代分数的估计。我们的观测显示，单氘代与双氘代 H$_2$CO 在高质量原恒星天体（HMPOs）和超致密 HII 区（UCHII 区）中被探测到，并且发现 H$_2$CO 的氘代分数从较早的 HMPO 阶段到最晚演化阶段（UCHII）下降了一个数量级，从 $\sim$0.13 到 $\sim$0.01。我们未在最年轻源（高质量无星核，HMSCs）中探测到 HDCO 和 D$_2$CO 发射。我们的扩展研究支持先前初步研究的结果：甲醛的氘代分数随演化阶段递减，但需要更高灵敏度观测以对 HMSC 阶段的 D/H 比给出更严格约束。对 HMSC 源计算的上限较高，因此 HMSC 与 HMPO 阶段间的趋势无法被约束。