中國天眼發(fā)現(xiàn)一批最遠(yuǎn)中性氫星系開辟宇宙探索新紀(jì)元

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2024-05-10 16:46:18 人民日?qǐng)?bào)

中國天眼發(fā)現(xiàn)一批最遠(yuǎn)中性氫星系

中國天眼FAST在探索宇宙的奧秘中取得了重大突破，它發(fā)現(xiàn)了一組極為遙遠(yuǎn)的中性氫星系樣本。這一科學(xué)成就于5月10日在北京時(shí)間被國際知名科學(xué)期刊《天體物理通訊》在線發(fā)布，引起了廣泛關(guān)注。

氫作為宇宙中最先誕生的元素，普遍以中性氫的狀態(tài)存在著。在星系中，中性氫扮演著關(guān)鍵角色，它不僅是恒星形成區(qū)域的重要能源庫，還充當(dāng)了研究星系動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的探針。尤其值得注意的是，中性氫的旋轉(zhuǎn)曲線直接指向了暗物質(zhì)存在的證據(jù)，為構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)證基礎(chǔ)。

在此之前的觀測(cè)記錄中，位于澳大利亞的Parkes 64米射電望遠(yuǎn)鏡針對(duì)南半天球內(nèi)約6億光年范圍內(nèi)的星系進(jìn)行了搜索，記錄下了大約5000個(gè)中性氫星系；而美國的Arecibo 305米射電望遠(yuǎn)鏡則在北半天球8億光年的范圍內(nèi)找到了約3萬個(gè)星系。這些發(fā)現(xiàn)首次揭示了中性氫星系的質(zhì)量分布情況，為科學(xué)家深入分析中性氫氣體與恒星質(zhì)量、恒星形成速率之間的關(guān)系開辟了新途徑。

由中國科學(xué)院國家天文臺(tái)彭勃研究員主導(dǎo)的中國天眼超深場(chǎng)巡天項(xiàng)目，充分利用了中國天眼卓越的靈敏度和19波束接收器的大視野優(yōu)勢(shì)，對(duì)遙遠(yuǎn)且光線微弱的中性氫星系進(jìn)行了深度探測(cè)。在初步的巡天過程中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)驚人地發(fā)現(xiàn)了6個(gè)距離地球約50億光年的中性氫星系，這是迄今為止利用21厘米輻射線直接探測(cè)到的最遙遠(yuǎn)的同類星系群體。其中，一個(gè)星系展現(xiàn)出了已知最大的中性氫質(zhì)量。通過進(jìn)一步分析，團(tuán)隊(duì)推算出，在大約42億年前的宇宙中，大質(zhì)量中性氫星系的密度更高。中國天眼發(fā)現(xiàn)一批最遠(yuǎn)中性氫星系。

為了確認(rèn)這些遙遠(yuǎn)星系的身份，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)借助DESI光譜數(shù)據(jù)，以及Hale 5米、BTA 6米和Keck 10米等多臺(tái)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的多波段觀測(cè)，成功匹配到了這6個(gè)中性氫星系在光學(xué)波段的對(duì)應(yīng)體。這一系列發(fā)現(xiàn)不僅驗(yàn)證了中國天眼在探索遠(yuǎn)古、偏遠(yuǎn)星系方面的獨(dú)特能力，更為深入理解宇宙早期的結(jié)構(gòu)和演化提供了新的視角和數(shù)據(jù)支持。

(責(zé)任編輯：盧其龍 CN070)

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