致密云核中的氘分馏时标：参数空间探索

氘分馏比 [N$_2$D$^+$]/[N$_2$H$^+$] 可提供有关致密冷气体结构年龄的信息，这对于与云核形成和演化的动力学模型进行比较至关重要。在此，我们引入了一个包含多达三个原子的物种的完整化学网络，氧化学除外，其中添加了涉及 H$_3$O$^+$ 及其氘代形式的反应，显著提高了与综合化学网络的一致性。该主要气相化学模型包含了氘化学以及 H$_2$ 和 H$_3^+$ 同位素异构体的自旋态。我们研究了氘化学对模型参数的依赖性：密度 ($n_{\rm H}$)、温度、宇宙射线电离率和重元素的气相耗竭因子 ($f_{\rm D}$)。我们还探索了气相物种随时间变化的冻结效应以及相对于自由落体坍缩不同速率下的密度动力学演化影响。对于广泛的模型参数范围，达到在某些低质量和高质量无星核中观测到的较大 $D_{\rm frac}^{\rm N_2H^+} \gtrsim 0.1$ 值所需的时标，相对于局部自由落体时标而言相对较长。引入随时间变化的冻结效应并考虑密度演化模型并不会改变这些结论，除非初始 $f_{\rm D} \gtrsim$ 10。对于基准模型参数，要实现 $D_{\rm frac}^{\rm N_2H^+} \gtrsim 0.1$，要求坍缩速率至少比自由落体坍缩慢几倍，这可能表明磁场在支撑无星核从而调节恒星形成方面发挥着动力学上的重要作用。