科技日报记者 刘垠 陆成宽
记者8日从中国科学院国家天文台获悉，由姜鹏研究员团队领衔的中国天眼（FAST）中性氢巡天（FASHI）项目，再次以封面文章形式在《中国科学：物理学 力学 天文学》发布第二期数据。在两年的观测时间内，FASHI探测的河外中性氢源从4万个跃升至15.6万个，覆盖天区由7600平方度增至19500平方度，几乎覆盖半个天穹。
值得关注的是，FAST用两年时间，两度刷新了美国Arecibo望远镜ALFALFA（阿雷西博望远镜“阿尔法尔法”中性氢巡天项目）保持近20年的纪录，将探测源数量推至5倍规模——FAST完成了从“世界纪录保持者”到“核心参考样本”的跨越。
中性氢是宇宙中最古老、最基础的物质，是孕育恒星的“原材料”、构筑星系的“建筑材料”，也是记录宇宙从黑暗走向光明的“历史档案”。中性氢释放的21厘米辐射可穿透星际尘埃的层层遮挡，将宇宙深处最原始的气体信息传递到地球。中国天眼FAST，正是人类捕捉这一宇宙“信标”的“最强利器”。
相较于2024年1月发布的首期数据，二期数据集实现升级。本次探测河外中性氢源高达156411个，是首期数据的近4倍，是美国ALFALFA的5倍。同时，观测典型灵敏度达0.57毫央斯基每波束，比ALFALFA锐利约0.7倍（数值越小灵敏度越高）。国际审稿人评价其为“天文学界期待已久的里程碑式数据集”，并称“无疑将成为行业内的标准参考文献”。
“15.6万个‘宇宙信使’的背后，是科研团队5年如一日地坚守与深耕。”论文第一作者、中国科学院国家天文台副研究员张传朋表示，二期数据的跨越式增长，源于FAST望远镜在2020年8月至2025年7月的观测周期中，始终保持卓越的灵敏度与稳定性，依托19波束接收机与高效漂移扫描策略的配合，实现了巡天深度与广度的双重突破。“这不是一朝一夕的爆发，而是日复一日地扫描、积累与优化——每一平方度的覆盖、每一个源的探测，都是中国天眼向宇宙深处迈出的坚实一步。”张传朋说。
依托海量精准的观测样本，科研团队取得关键科研突破，首次将中性氢质量函数的可靠测量范围拓展至100万倍太阳质量；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精度新高。这一成果精准还原了近邻宇宙的气体分布特征，为探究星系形成、宇宙演化等核心科学问题提供了扎实的数据支撑。
据悉，这批公开的数据将广泛应用于星系演化、宇宙大尺度结构、引力波溯源等前沿研究，并为下一代平方公里阵列射电望远镜的科研工作提供重要参考基准，助力人类持续探索宇宙演化奥秘。
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