宇宙恒星形成活动为何在45亿年间显著衰退？国际天文学界长期认为，这源于造星所需的冷气体储备逐渐枯竭。然而，一项由中国科学院主导的最新研究颠覆了这一认知——研究团队通过“中国天眼”（FAST）与国际暗能量光谱仪（DESI）的联合观测发现，尽管恒星诞生速度大幅下降，但作为核心造星原料的中性氢气体并未同步减少，其演化轨迹与恒星形成活动呈现明显“脱钩”。相关成果于国际学术期刊《自然·天文》发表，为理解宇宙演化提供了全新视角。
中性氢是恒星诞生的“种子”，其21厘米射电信号虽微弱，却是追踪星系气体储备的关键。过去受限于观测设备灵敏度，天文学家难以同时兼顾观测深度与广度，导致对45亿年来中性氢演化的认知长期停留在理论推测阶段。此次研究中，科研团队创新性地融合FAST与DESI的数据优势：前者以超高灵敏度捕捉微弱信号，后者覆盖全天区三分之一、锁定250万个星系，通过谱线叠加技术从海量数据中“拼凑”出中性氢的演化图谱。
观测数据显示，45亿年前宇宙的恒星形成强度是如今的2.5倍，但当时中性氢密度仅为现今的1.4倍。这意味着，恒星形成的“原料”并未因时间推移而大幅减少，真正制约恒星诞生的另有隐情。研究进一步揭示，中性氢需转化为分子气体云才能形成恒星，而宇宙晚期气体转化链条的效率持续下降——尽管氢总量变化缓慢，但转化为可用“造星种子”的能力大幅减弱，最终导致恒星形成活动衰退。
中国科学院上海天文台研究员郭宏解释，宇宙供气减弱与气体密度降低是转化效率下降的主因。他比喻道：“中性氢如同‘面粉’，分子气体云是‘面团’，恒星则是‘面包’。过去我们以为‘面粉’变少了，现在发现是‘揉面’的过程出了问题。”这一发现修正了天文学界对宇宙晚期演化的传统认知，为理解恒星形成与气体循环的复杂关系提供了关键证据。
作为全球最大单口径射电望远镜，FAST自2016年启用以来持续突破人类认知边界。从发现数百颗新脉冲星、捕捉快速射电暴的神秘信号，到此次绘制宇宙中性氢演化图景，这台扎根贵州大窝凼的“银色巨眼”已成为国际天文学研究的核心平台。中国科学院国家天文台副台长姜鹏表示，FAST的十年征程不仅推动中国射电天文实现历史性跨越，更通过开放共享的国际合作模式，为全球科学家提供了探索宇宙的“中国方案”。
从构想到落地，从追赶到引领，一代代天文工作者以大山为伴、与星辰对话，将人类对宇宙的好奇转化为科学突破的基石。当FAST的反射面在夜空中精准捕捉来自百亿光年外的微弱信号时，它不仅拓展了认知的边界，更在浩瀚星河中刻下了属于中国的科学印记。
