中國五百米口徑球面射電望遠鏡完成宇宙中中性氫源最大圖譜，助力瞭解星系形成與演化

中國的五百米口徑球面射電望遠鏡（FAST）在天文學領域取得了重要突破。根據報導，FAST 已經製作了有史以來最大的中性氫源圖譜，這一里程碑標誌著人類在理解星系如何形成、演化及在最宏觀尺度上相互作用方面邁出了重要一步。報導指出，FAST 在兩年的觀測中檢測到 156,411 個中性氫源，觀測範圍覆蓋了約 19,500 平方度的天空，幾乎是整個天球的一半。

中性氫是宇宙中最基本的物質之一，通常被形容為恆星和星系發展的原材料，它還保留了有關宇宙演化的信息。天文學家可以通過其產生的 21 釐米射電輻射來檢測中性氫。與可見光不同，這一波長的射電波能夠穿透大量的宇宙塵埃，使科學家能夠觀察到可能隱藏的氣體。由於其巨大的接收面積和高敏感度，FAST 特別適合完成這一任務，其觀測為天文學家提供了研究氫的分佈及其後的星系結構和演化的強大工具。

中性氫的重要性

新數據集代表了 FAST 早期觀測的重大擴展，名為 FASHI DR2 的新數據集相比 FAST 早期的觀測有了顯著增長。該望遠鏡的第一個數據集於 2024 年 1 月發布，包含 41,741 次檢測，已經創下了世界紀錄。最新的調查將這一數字增加到 156,411，幾乎是早期 FAST 數據的四倍。據報導，FAST 還超越了美國阿雷西博天文台的 ALFALFA 調查記錄，該調查曾是近二十年來領先的中性氫調查。

新數據集的規模

新目錄的規模尤其重要，因為它為研究人員提供了前所未有的單個星系測量數據。每次檢測實際上都為科學家提供了有關宇宙中物質分佈的另一條信息。這個項目的意義遠超過單純的星系計數。研究人員可以利用這一龐大的數據集來探討現代宇宙學中一些最重要的問題。這些觀測有望對星系形成與演化、暗物質分佈及大規模宇宙結構的發展等研究作出貢獻。

科學家們還能夠將中性氫質量函數的測量擴展至質量約為太陽一百萬倍的星系。另一項重要成就是以約 0.6%的統計精度測量中性氫的局部密度，報導中將其描述為迄今為止最準確的此類測量。如此精確的測量至關重要，因為即使是天文測量中的小幅改進，也能幫助科學家測試現有理論，並完善宇宙演化模型。最新的目錄預計將進一步促進國際合作，特別是在星系演化、宇宙學、大規模宇宙結構及識別可能的引力波源等領域。

FAST 數據集對天文學的影響

中國的五百米口徑球面射電望遠鏡（FAST）在天文學研究中取得的突破，標誌著對宇宙中中性氫的深入理解。中性氫作為星系形成的基本材料，其觀測數據的擴展不僅提升了星系計數的準確性，還為研究宇宙結構和演化提供了新視角。尤其是新數據集的規模，使得研究人員能夠探討更為複雜的宇宙問題，並可能促進國際間的科學合作，進一步推動宇宙學的發展。