原恒星塌缩前阶段含氮分子的丰度

我们研究了原恒星塌缩初始阶段含氮物种的化学性质，旨在解释N2H+和NH3的观测寿命以及这些物种的高氘化水平。我们跟踪了由气体和尘埃组成的介质在自由落体引力塌缩过程中的化学演化。我们明确包含了决定分子和分子离子核自旋态相对布居的化学过程，以及最终导致含氮物种N2H+和NH3氘化的反应。我们考虑了“重”分子在尘埃颗粒上的冻结。我们发现，含氮物种达到其稳态值所需的时间尺度远大于自由落体时间，甚至可与前体分子云的预期寿命相当。然而，结果表明，引力塌缩过程中气体的化学演化对其初始成分不敏感。如果我们假设原子氮和氧的颗粒粘附概率均小于1（S小于0.3），我们发现，当采用足够大的颗粒半径（a_{g}= 0.5微米）时，自由落体塌缩模型可以再现观测到的含氮和含碳物种的差异冻结。此外，我们的塌缩模型结果与在L1544中观测到的N2H+和NH3的高氘化水平一致，前提是0.5<a_{g}<1微米。我们注意到，当ND3最丰富时，o/p H2D+比值和邻位-H2D+的丰度分数应为最大。