Mapping cosmic rays ionization on cores of molecular clouds and its effects on deuterium chemistry

Abstract

Presentamos los resultados de un nuevo código numérico que simula la propagación de los rayos cósmicos dentro de nubes moleculares. Empleamos el código para obtener mapas de la tasa de ionización por rayos cósmicos en simulaciones magnetohidrodinámicas 3d de núcleos preestelares. El mapa es luego usado para seguir la subsecuente evolución química de especies deuteradas incluida en nuestro marco de post-procesamiento. El análisis de especies deuteradas muestra un incremento de trazadores cruciales con respecto al mismo análisis realizado con una tasa de ionización por rayos cósmicos fija a un valor constante. Esto tiene consecuencias importantes en el tiempo que le toma a los procesos de deuteración y su utilidad como relojes químicos en las regiones de formación estelar.

We present the results of a new numerical code which simulates cosmic rays propagation within molecular clouds. We employ the code to obtain cosmic ray ionization rate maps of 3d magneto-hydrodynamic simulations of prestellar cores. The maps are then used to follow the subsequent chemical evolution of deuteratedspecies within our post-processing framework. The analysis of deuterated-species shows an increasing of key tracers with relative to the same analysis performed on a run with the cosmic ray ionization rate set to a constant value. This has important consequences for the overall timescale of the deuteration process and its usefulness as a chemical clock in star-forming regions.