利用ALCHEMI在NGC 253中探测甲醇脉泽

背景：I类（碰撞泵浦）和II类（辐射泵浦）甲醇脉泽已在银河系内多种天体物理环境（如激波和恒星形成区）中被详细研究，并有助于分析致密星际介质的性质。然而，河外星系中甲醇脉泽的研究仍处于起步阶段。目的：我们的主要目标是在近邻星暴星系NGC 253的中心分子区（CMZ；内500 pc）搜寻甲醇脉泽。方法：借助ALMA大型项目ALCHEMI，以高角分辨率（1.6"~27 pc）和高谱分辨率（~8–9 km s$^{-1}$）覆盖84至373 GHz（$\lambda$ = 3.6至0.8 mm）频率范围，我们探测了NGC 253的CMZ中不同区域。为寻找甲醇脉泽候选体，我们采用了转动图方法和一组辐射转移模型。结果：我们首次在NGC 253中探测到84 GHz以上的脉泽，覆盖$J_{-1}\rightarrow(J-$ 1)$_{0}-E$线系（84、132、229和278 GHz）和$J_{0}\rightarrow(J-$ 1)$_{1}-A$线系（95、146和198 GHz）的宽广范围。这证实了84 GHz处I类脉泽线的存在，此前已有报道，但现于多于一个位置被探测到。对于$J_{-1}\rightarrow(J-$ 1)$_{0}-E$线系，我们观测到中心恒星形成盘中缺乏I类脉泽候选体。结论：$J_{-1}\rightarrow(J-$ 1)$_{0}-E$线系的脉泽激发物理条件可能是弱激波和云-云碰撞，正如位于CMZ外围的双对称激波/活动区中的激波示踪剂（SiO和HNCO）所暗示。另一方面，由于高恒星形成率而产生的光解离区可用来解释最中心区域I类脉泽的缺失。