中國天文學家領導的國際團隊，最新利用「中國天眼」（500米口徑球面射電望遠鏡，FAST）與「國際暗眼」——國際暗能量光譜儀（DESI），對距今45億年以來的宇宙中性原子氫（中性氫）演化進行高精度測量，發現並繪製出一幅宇宙演化的新圖景。

　其相關成果論文由中國科學院國家天文台、上海天文台和上海交通大學研究團隊聯合國際暗能量光譜儀團隊共同完成，9月1日在國際專業學術期刊《自然-天文學》發表。

　這項重要的天文研究發現，儘管45億年來宇宙恆星形成活動顯著減弱至逐漸停止，但作為星系重要氣體儲備的中性氫卻僅發生緩慢變化。

　「中國天眼」與國際暗能量光譜儀的此次聯合觀測，為理解宇宙晚期氣體循環、恆星形成衰退及星系演化確立了新的重要觀測基準。

　研究團隊介紹，中性氫是星系中最重要的冷氣體儲備之一，也是連接星系大尺度氣體循環與內部恆星形成的關鍵紐帶。然而，過去的觀測長期受限於「看得深卻看不廣、看得廣又不够深」的瓶頸，始終缺少可靠的直接觀測證據。

　此次研究分析了覆蓋約三分之一天區的約250萬個星系，在前所未有的統計精度與大樣本尺度上，精確追蹤了宇宙中性氫的演化軌跡。

　精準測量結果顯示，45億年前的宇宙恆星形成率約為今天的2.5倍，而同期的中性原子氫密度僅約為今天的1.4倍。也就是說，在恆星形成活動大幅暴跌的同時，宇宙中的中性氫儲備並未同步枯竭。這種演化速率上的強烈反差，直接排除了「中性氫快速耗盡導致恆星形成衰退」這一簡單的物理圖景。

　這項成果將宇宙中性氫領域的探討焦點，從「氣體是否耗盡」成功推進到「為何中性氫儲備充足，恆星形成卻日益艱難」。

　此次研究提示，晚期宇宙真正發生顯著變化的，可能是氣體從中性原子氫向分子氫、再到恆星的轉化過程。隨著宇宙網供氣減弱、氣體密度降低，中性氫向分子氫轉化的效率隨之下降，這使得中性氫儲備得以保持相對穩定，而真正能直接孕育恆星的分子氣體卻在逐漸減少。

　研究團隊認為，宇宙中性氫的高精度測量，其意義遠不止於「測量了宇宙中有多少氫」，更是為解釋宇宙為何逐漸停止恆星形成提供了全新的關鍵線索。◇（中新社）