中国天眼FAST发现一批最遥远中性氢星系样本

5月11日，记者从中国科学院国家天文台获悉，“中国天眼”FAST近期发现了6个距离地球约50亿光年的中性氢星系，这是人类迄今直接探测到的最远的一批中性氢星系。该成果5月10日在国际学术期刊《天体物理学杂志通讯》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。中性氢也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。

此次研究中，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。

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，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。