中国天眼构建世界最大中性氢星系样本库

驱动中国9月12日消息，中国天眼（FAST）在射电天文领域再获重大突破。据中国科学院国家天文台发布，FAST已成功构建出当前世界上最大的中性氢星系样本库，探测到的中性氢星系源数量达到15.6万个，这一数字远超此前国际同类项目的总和，标志着中国在宇宙中性氢观测领域迈入全球领先行列。

中性氢是宇宙中丰度最高的元素，其21厘米谱线辐射是研究星系动力学、宇宙大尺度结构以及暗物质分布的关键探针。FAST凭借其500米口径的巨型反射面，在灵敏度上具备压倒性优势，能够在极短时间内完成大面积天区的中性氢巡天。此次样本库的建成，意味着天文学家首次拥有如此规模的星系样本，得以系统性地追踪中性氢在数十亿年间的分布与演化轨迹。

从技术层面看，FAST的19波束接收机为此次巡天提供了高效的数据采集能力。科研团队利用该设备对银道面及附近区域进行深度扫描，累计观测时长超过数千小时，最终筛选出15.6万个具有明确中性氢信号源的星系。这些源覆盖了从近邻宇宙到红移约0.4的广阔范围，其中不乏大量低面亮度星系和暗弱矮星系，这些天体在传统光学巡天中极易被遗漏，而中性氢观测恰好弥补了这一盲区。

该样本库的科学价值体现在多个维度。一方面，通过统计中性氢星系的质量函数与空间分布，研究人员可以更精确地约束宇宙学参数，检验现有星系形成模型的预测能力。另一方面，中性氢气体的含量直接关联星系的恒星形成活动，样本库为研究星系如何从气体储备中孕育新生恒星提供了海量案例。此外，对中性氢星系团环境的分析，有望揭示星系在致密区域中的气体剥离与演化机制，深化对星系环境效应的理解。

值得注意的是，FAST此次成果并非孤立事件。自2020年正式运行以来，FAST已在脉冲星发现、快速射电暴、星际分子谱线等多个领域产出系列成果。中性氢星系样本库的建立，进一步巩固了FAST作为世界一流射电望远镜的地位。国际天文学界对此给予高度评价，认为这一数据将为未来十年内的中性氢研究奠定坚实基础，并可能催生关于暗物质分布与宇宙网结构的新理论突破。

目前，该样本库数据已向国内主要科研机构开放共享，后续还将逐步向国际天文学界发布。研究团队表示，随着FAST继续开展更深、更广的巡天计划，样本库规模有望在数年内翻番，届时将能覆盖更高红移的星系群体，为理解宇宙早期结构形成提供更直接的观测证据。这一进展也意味着，中国在射电天文领域从跟跑、并跑向领跑转变的步伐正在加快。