42亿年前的宇宙有什么?“中国天眼”发现最遥远中性氢星系

来源: 羊城派
2024-06-09 16:21:15

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  中新网北京5月10日电 (记者 孙自法)42亿年前的宇宙有什么?基于被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)最新超深场巡天数据,中外天文学家合作研究发现宇宙中迄今最遥远的中性氢(HI)星系,为42亿年前宇宙存在更多大质量中性氢星系提供了观测证据。

  “中国天眼”最新观测发现一批最遥远中性氢星系样本的重大天文学研究成果论 文,由中国天文学家领导并联合澳大利亚、美国、俄罗斯等同行共同完成,北京时间5月10日在国际学术期刊《天体物理通讯》在线发表。

  论文第一作者、中国科学院国家天文台席宏伟博士介绍说,氢是宇宙中最早形成的元素,通常以中性氢形式存在。中性氢也是星系中气体循环的重要组成成分,为恒星形成区提供燃料,也是研究星系动力学结构重要探针。中性氢旋转曲线提供了暗物质存在的观测证据,为标准宇宙模型的建立提供了坚实基础。

  论文共同通讯作者、中国科学院国家天文台彭勃研究员主持的FAST超深场巡天(FAST Ultra-Deep Survey,FUDS)项目,充分发挥FAST高灵敏度以及19波束接收机大视场优势,对远距离和暗弱中性氢星系开展深度“盲寻”。

  彭勃指出,在本项研究中,FAST超深场巡天发现6个距离约为50亿光年的中性氢星系,这是迄今用21厘米发射线直接探测到的最远的中性氢星系样本,其中一个星系具有迄今所知最大的中性氢质量。FAST超深场巡天项目团队通过估算样本中大质量中性氢星系的密度,发现42亿年前的宇宙中,拥有更多大质量中性氢星系。

  随后,合作团队进一步通过暗能量光谱巡天(DESI)谱线数据,并使用美国海尔(Hale)5米、凯克(Keck)10米和俄罗斯经纬台式(BTA)6米等光学望远镜多波段观测,成功找到该6个远距离中性氢星系的光学对应体。这表明,在远距离星系探测上,FAST可提供探测遥远中性氢星系的新途径。

  据了解,此前的研究中,澳大利亚帕克斯(Parkes)64米射电望远镜对南天6亿光年内星系进行搜寻,探测到约5000个中性氢星系;美国阿雷西博(Arecibo)305米射电望远镜对北天8亿光年内进行搜寻,探测到约3万个星系。都在近邻宇宙的这些星系样本首次给出中性氢星系质量分布,天文学家们得以系统研究中性氢气体与恒星质量、恒星形成率的关系。(完)

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