中国天眼超深场巡天发现最远中性氢星系

中国天眼FAST发现一批最遥远的中性氢星系样本，并提供了42亿年前宇宙存在更多大质量中性氢星系的观测证据。该成果于北京时间5月10日在国际科学期刊《天体物理通讯》在线发表。

氢是宇宙中最早形成的元素，通常以中性氢形式存在。中性氢是星系中气体循环重要的组成成分，为恒星形成区提供燃料，也是研究星系动力学结构的重要探针。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。

澳大利亚Parkes 64米射电望远镜对南天6亿光年内的星系进行了搜寻，探测到约5000个中性氢星系。美国Arecibo 305米射电望远镜对北天8亿光年内进行搜寻，探测到约30000个星系。这些星系样本首次给出了中性氢星系的质量分布，天文学家得以系统地研究中性氢气体与恒星质量、恒星形成率的关系。

中国科学院国家天文台彭勃研究员主持的FAST超深场巡天项目，充分发挥FAST高灵敏度以及19波束接收机的大视场优势，对远距离和暗弱中性氢星系开展深度“盲寻”，在先导巡天中发现了6个距离约为50亿光年的中性氢星系。这是迄今用21cm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最大的中性氢质量。

FUDS项目团队估算了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。通过合作者的DESI谱线数据，以及使用Hale 5米、BTA 6米和Keck 10米光学望远镜多波段观测，团队成功找到了这6个远距离中性氢星系的光学对应体，表明在远距离星系探测上，FAST提供了探测遥远中性氢星系的新途径。