《中国新闻》报关注：中外『天眼』联合测量绘制宇宙演化新图景
中国天文学家领导的国际团队，最新利用“中国天眼”（500米口径球面射电望远镜，FAST）与“国际暗眼”——国际暗能量光谱仪（DESI），对距今45亿年以来的宇宙中性原子氢（中性氢）演化进行高精度测量，发现并绘制出一幅宇宙演化的新图景。
其相关成果论文由中国科学院国家天文台、上海天文台和上海交通大学研究团队联合国际暗能量光谱仪团队共同完成，9月1日在国际专业学术期刊《自然—天文学》发表。
这项重要的天文研究发现，尽管45亿年来宇宙恒星形成活动显著减弱至逐渐停止，但作为星系重要气体储备的中性氢却仅发生缓慢变化。
“中国天眼”与国际暗能量光谱仪的此次联合观测，为理解宇宙晚期气体循环、恒星形成衰退及星系演化确立了新的重要观测基准。
研究团队介绍，中性氢是星系中最重要的冷气体储备之一，也是连接星系大尺度气体循环与内部恒星形成的关键纽带。然而，过去的观测长期受限于“看得深却看不广、看得广又不够深”的瓶颈，始终缺少可靠的直接观测证据。
此次研究分析了覆盖约三分之一天区的约250万个星系，在前所未有的统计精度与大样本尺度上，精确追踪了宇宙中性氢的演化轨迹。
精准测量结果显示，45亿年前的宇宙恒星形成率约为今天的2.5倍，而同期的中性原子氢密度仅约为今天的1.4倍。也就是说，在恒星形成活动大幅暴跌的同时，宇宙中的中性氢储备并未同步枯竭。这种演化速率上的强烈反差，直接排除了“中性氢快速耗尽导致恒星形成衰退”这一简单的物理图景。
这项成果将宇宙中性氢领域的探讨焦点，从“气体是否耗尽”成功推进到“为何中性氢储备充足，恒星形成却日益艰难”。
此次研究提示，晚期宇宙真正发生显著变化的，可能是气体从中性原子氢向分子氢、再到恒星的转化过程。随着宇宙网供气减弱、气体密度降低，中性氢向分子氢转化的效率随之下降，这使得中性氢储备得以保持相对稳定，而真正能直接孕育恒星的分子气体却在逐渐减少。
研究团队认为，宇宙中性氢的高精度测量，其意义远不止于“测量了宇宙中有多少氢”，更是为解释宇宙为何逐渐停止恒星形成提供了全新的关键线索。
本报记者 孙自法
