中国天眼(FAST)中性氢巡天(FASHI)项目团队近日宣布,其第二期观测数据以封面文章形式发表于《中国科学:物理学 力学 天文学》。数据显示,在2020年8月至2025年7月的五年观测周期内,FAST探测到的河外中性氢源数量从首期的4万个激增至15.6万个,覆盖天区面积从7600平方度扩展至19500平方度,近乎覆盖半个天穹。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,标志着FAST从“世界纪录保持者”跃升为全球中性氢研究领域的“核心参考样本”。
中性氢作为宇宙中最原始的物质形态,既是恒星诞生的“原材料”,也是星系演化的“基石”。其释放的21厘米波长辐射能够穿透星际尘埃,为人类揭示宇宙从黑暗时代到光明时代的演化历程提供关键线索。FAST凭借其19波束接收机与高效漂移扫描策略,在灵敏度与稳定性上实现突破,观测典型灵敏度达0.57毫央斯基每波束,较ALFALFA项目提升约0.7倍(数值越小灵敏度越高)。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”。
论文第一作者、中国科学院国家天文台副研究员张传朋透露,二期数据的跨越式增长源于FAST团队五年来的持续优化。通过动态调整扫描策略与接收机参数,团队在保持设备卓越性能的同时,实现了巡天深度与广度的双重突破。“每一平方度的覆盖、每一个源的探测,都是日复一日扫描与优化的成果。”他强调,这种积累式突破而非短期爆发,彰显了中国天眼在射电天文领域的领先地位。
基于海量精准数据,科研团队取得两项关键突破: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。这些成果为研究星系形成、宇宙大尺度结构演化等核心问题提供了坚实数据支撑。例如,通过分析15.6万个中性氢源的分布特征,团队成功还原了近邻宇宙的气体流动模式,揭示了星系间物质交换的复杂机制。
目前,这批公开数据已引发国际天文学界广泛关注。全球多个研究团队正利用其开展星系演化、宇宙大尺度结构及引力波溯源等前沿研究。更为重要的是,该数据集将为下一代平方公里阵列射电望远镜(SKA)的科研规划提供关键参考基准,助力人类在探索宇宙演化奥秘的征程中迈出更大步伐。











