宇宙恒星形成活动为何在45亿年间显著减弱？国际天文学界长期认为，造星所需的冷气体储备枯竭是主因。然而，由中国科学院国家天文台、上海天文台及上海交通大学等机构组成的国际团队，利用中国天眼（FAST）与国际暗能量光谱仪（DESI）的联合观测数据，首次揭示了这一传统认知的局限性。
研究团队通过分析覆盖全天区三分之一、涉及250万个星系的观测数据，发现45亿年前宇宙恒星形成强度是当今的2.5倍，但同期中性氢密度仅比现在高40%。这一矛盾现象表明，恒星形成锐减并非源于核心造星气体储备的同步枯竭，而是与气体转化效率的改变密切相关。中性氢作为恒星诞生的基础原料，需先转化为分子气体云才能形成恒星，而宇宙晚期这一转化链条的失效才是关键原因。
传统观测设备受限于灵敏度，难以同时捕捉微弱信号与大范围星系数据。中国天眼凭借其超高灵敏度优势，结合谱线叠加技术，成功提取了中性氢的21厘米射电信号。这项突破性成果显示，尽管宇宙晚期中性氢总量减少，但其向分子氢的转化效率下降更为显著，导致可用的"造星种子气体"持续减少，最终引发恒星形成能力的衰退。
研究负责人指出，宇宙供气系统的变化呈现双重特征：一方面中性氢密度仅缓慢降低，另一方面气体转化效率加速下滑。这种分化现象解释了为何恒星形成活动与气体储备变化存在时间差，为理解宇宙演化提供了新视角。数据表明，气体密度降低与转化效率下降的叠加效应，才是宇宙"造星工厂"逐渐停工的核心机制。
自2016年启用以来，这座位于贵州平塘县的500米口径球面射电望远镜，已持续产出多项重大天文发现。从脉冲星探测到快速射电暴研究，再到此次绘制宇宙中性氢演化图谱，中国天眼不断拓展着人类对宇宙的认知边界。其十年来的观测数据，正在改写多个天文学领域的基础理论。
科研团队强调，这项研究得益于多国科研机构的深度合作。中国天眼提供的高精度观测数据，与DESI的光谱分析能力形成互补，这种跨设备协同模式为未来大型天文项目提供了重要范式。随着观测数据的持续积累，科学家有望进一步揭示宇宙气体循环系统的完整运作机制。
