42億年前的宇宙有什么？“中國天眼”發(fā)現(xiàn)最遙遠(yuǎn)中性氫星系

　　中新網(wǎng)北京5月10日電 (記者 孫自法)42億年前的宇宙有什么？基于被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)最新超深場巡天數(shù)據(jù)，中外天文學(xué)家合作研究發(fā)現(xiàn)宇宙中迄今最遙遠(yuǎn)的中性氫(HI)星系，為42億年前宇宙存在更多大質(zhì)量中性氫星系提供了觀測證據(jù)。

　　“中國天眼”最新觀測發(fā)現(xiàn)一批最遙遠(yuǎn)中性氫星系樣本的重大天文學(xué)研究成果論文，由中國天文學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)并聯(lián)合澳大利亞、美國、俄羅斯等同行共同完成，北京時間5月10日在國際學(xué)術(shù)期刊《天體物理通訊》在線發(fā)表。

　　論文第一作者、中國科學(xué)院國家天文臺席宏偉博士介紹說，氫是宇宙中最早形成的元素，通常以中性氫形式存在。中性氫也是星系中氣體循環(huán)的重要組成成分，為恒星形成區(qū)提供燃料，也是研究星系動力學(xué)結(jié)構(gòu)重要探針。中性氫旋轉(zhuǎn)曲線提供了暗物質(zhì)存在的觀測證據(jù)，為標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型的建立提供了堅實基礎(chǔ)。

　　論文共同通訊作者、中國科學(xué)院國家天文臺彭勃研究員主持的FAST超深場巡天(FAST Ultra-Deep Survey，F(xiàn)UDS)項目，充分發(fā)揮FAST高靈敏度以及19波束接收機(jī)大視場優(yōu)勢，對遠(yuǎn)距離和暗弱中性氫星系開展深度“盲尋”。

　　彭勃指出，在本項研究中，F(xiàn)AST超深場巡天發(fā)現(xiàn)6個距離約為50億光年的中性氫星系，這是迄今用21厘米發(fā)射線直接探測到的最遠(yuǎn)的中性氫星系樣本，其中一個星系具有迄今所知最大的中性氫質(zhì)量。FAST超深場巡天項目團(tuán)隊通過估算樣本中大質(zhì)量中性氫星系的密度，發(fā)現(xiàn)42億年前的宇宙中，擁有更多大質(zhì)量中性氫星系。

　　隨后，合作團(tuán)隊進(jìn)一步通過暗能量光譜巡天(DESI)譜線數(shù)據(jù)，并使用美國海爾(Hale)5米、凱克(Keck)10米和俄羅斯經(jīng)緯臺式(BTA)6米等光學(xué)望遠(yuǎn)鏡多波段觀測，成功找到該6個遠(yuǎn)距離中性氫星系的光學(xué)對應(yīng)體。這表明，在遠(yuǎn)距離星系探測上，F(xiàn)AST可提供探測遙遠(yuǎn)中性氫星系的新途徑。

　　據(jù)了解，此前的研究中，澳大利亞帕克斯(Parkes)64米射電望遠(yuǎn)鏡對南天6億光年內(nèi)星系進(jìn)行搜尋，探測到約5000個中性氫星系；美國阿雷西博(Arecibo)305米射電望遠(yuǎn)鏡對北天8億光年內(nèi)進(jìn)行搜尋，探測到約3萬個星系。都在近鄰宇宙的這些星系樣本首次給出中性氫星系質(zhì)量分布，天文學(xué)家們得以系統(tǒng)研究中性氫氣體與恒星質(zhì)量、恒星形成率的關(guān)系。(完)

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