中国天眼(FAST)中性氢巡天(FASHI)项目再次取得重大突破,其第二期数据以封面文章形式发表于《中国科学:物理学 力学 天文学》。在为期两年的观测周期中,项目团队探测到的河外中性氢源数量从4万个激增至15.6万个,覆盖天区范围从7600平方度扩展至19500平方度,相当于半个天穹的面积。这一成果不仅刷新了美国阿雷西博望远镜ALFALFA项目保持近20年的纪录,更将探测源数量提升至其5倍规模,标志着FAST从“世界纪录保持者”跃升为“核心参考样本”。
中性氢作为宇宙中最原始的物质,既是恒星形成的“原材料”,也是星系构筑的“基石”,其释放的21厘米波长辐射能够穿透星际尘埃,为人类传递宇宙早期气体分布的关键信息。FAST凭借其19波束接收机与高效漂移扫描策略,在2020年8月至2025年7月的观测中,以0.57毫央斯基每波束的典型灵敏度(较ALFALFA提升约0.7倍)实现了巡天深度与广度的双重突破。国际审稿人高度评价该数据集为“天文学界期待已久的里程碑”,认为其“将成为行业标准参考文献”。
科研团队通过分析海量数据,首次将中性氢质量函数的可靠测量范围扩展至100万倍太阳质量,并将近邻宇宙中性氢密度的测量精度提升至0.6%,创下人类观测该物理量的新高。这些成果精准还原了近邻宇宙的气体分布特征,为星系形成、宇宙演化等核心问题提供了关键数据支撑。项目第一作者、中国科学院国家天文台副研究员张传朋指出:“15.6万个中性氢源的探测,是团队五年持续优化的成果。从设备稳定性到扫描策略,每一步改进都凝聚着日复一日的积累。”
此次公开的数据集已引发国际天文学界广泛关注。其应用领域涵盖星系演化、宇宙大尺度结构研究及引力波溯源等前沿方向,同时为下一代平方公里阵列射电望远镜(SKA)的科研规划提供了重要参考基准。随着数据的进一步挖掘,人类对宇宙演化历程的认知将迈向更深层次。