原行星盘形成过程中随时间变化的 CO 耗竭

在利用分子谱线观测追踪恒星形成时，理解气体丰度分布至关重要。密度和温度条件的变化会导致气体冻结到尘埃颗粒上，这在模拟坍缩分子云时必须予以考虑。本研究旨在提供分子云坍缩全过程中 CO 丰度分布的现实估计。我们提供了可与观测结果进行比较的丰度剖面和合成谱线。我们使用坍缩云及其随后形成原行星盘的二维流体动力学模拟作为化学计算的输入。基于得到的丰度，利用分子激发和辐射转移代码计算合成光谱。我们比较了三种计算 CO 丰度的方法。我们的模型还考虑了宇宙射线解吸以及 CO 结合能增加的影响。得到的丰度剖面与文献中的观测结果进行了比较，发现吻合良好。所得丰度剖面与分析近似值吻合良好，相应的谱线流量也与观测数据匹配。我们开发的在流体动力学模拟中计算丰度的方法应极大地有助于将这些模拟与观测进行比较，并且可以很容易地推广以包含气相反应网络。