深度“盲寻”，“中国天眼”超深场巡天发现最远中性氢星系

利用高灵敏度和大视场优势，“中国天眼”（500米口径球面射电望远镜，FAST）在超深场巡天项目中，发现了一批最遥远中性氢星系样本，提供了42亿年前宇宙存在更多大质量中性氢星系的观测证据。5月10日，该成果在国际科学期刊《天体物理通讯》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。中性氢是星系中气体循环的重要组成成分，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。

此前，澳大利亚Parkes 64米射电望远镜、美国Arecibo 305米射电望远镜分别探测到了约5000个、约30000个中性氢星系，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。

中国科学院国家天文台研究员彭勃主持的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，项目团队发现了6个距离约为50亿光年的中性氢星系。这是迄今用21厘米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。

FAST发现的最遥远中性氢星系

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。通过合作者的暗能量光谱仪谱线数据，以及多台光学望远镜的多波段观测，他们成功找到了这6个远距离中性氢星系的光学对应体。这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。