利用 ALCHEMI 首次在河外星系探测到含磷分子：氮化磷 (PN)

磷 (P) 由于在若干生物分子中的核心作用而是一种对生命至关重要的元素。含 P 分子已在银河系的不同区域被发现，但尚未在河外环境中发现。我们已在邻近星暴星系 NGC 253 中搜寻含 P 分子。利用 ALMA 高分辨率河外分子普查 (ALCHEMI) 项目的观测，我们使用 MADCUBA 软件包在局域热力学平衡 (LTE) 条件下对含 P 分子的发射进行建模。我们还使用 SpectralRadex 进行了非 LTE 分析。我们报告了首次在河外环境中探测到含 P 分子氮化磷 (PN)，位置在 NGC 253 的两个巨分子云 (GMC) 处。LTE 分析给出的总 PN 束平均柱密度 $N$=(1.20$\pm$0.09)$\times$10$^{13}$ cm$^{-2}$ 和 $N$=(6.5$\pm$1.6)$\times$10$^{12}$ cm$^{-2}$，对应于相对于 H$_2$ 的丰度 $\chi$=(8.0$\pm$1.0)$\times$10$^{-12}$ 和 $\chi$=(4.4$\pm$1.2)$\times$10$^{-12}$。我们对 PN 发射最亮的 GMC 推导出低的激发温度 $T_{\rm ex}$=(4.4$\pm$1.3) K，这表明 PN 处于亚热激发状态。非 LTE 分析得到的柱密度与 LTE 值一致。我们还搜寻了其他含 P 分子 (PO、PH$_{3}$、CP 和 CCP)，并给出了上限。推导的 PO/PN 比值小于 1.3 和小于 1.7。在 NGC 253 中推导的 PN 与激波示踪物 SiO 的丰度比遵循先前在银河系源中发现的相同趋势。将观测与化学模型比较表明，NGC 253 中推导的 PN 分子丰度可由激波驱动化学随后宇宙线驱动光化学来解释。