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中国天眼重绘宇宙演化图景:恒星锐减但造星气体储备未枯竭,打破原有学术猜想
9月1日,国际合作团队利用中国天眼(FAST)与国际暗能量光谱仪(DESI),对距今45亿年以来的宇宙中性氢演化进行了高精度测量,相关成果发表在国际学术期刊《自然·天文》上。研究发现,尽管同期宇宙恒星形成活动显著减弱,但作为星系核心造星储备的中性原子氢却仅发生缓慢变化。
此前天文学界普遍认为,宇宙恒星形成锐减是因为造星冷气体储备不断枯竭。但FAST凭借超高灵敏度,融合DESI数据覆盖全天区三分之一、共计250万个星系,通过谱线叠加技术精准勾勒出中性氢演化轨迹。观测数据显示,45亿年前宇宙恒星形成强度是如今的2.5倍,造星活动大幅衰退,但彼时中性氢密度仅为现今的1.4倍——这意味着恒星形成锐减的同时,核心造星氢储备并未同步枯竭。
研究进一步揭开谜底:中性氢无法直接孕育恒星,需转化为分子气体云才能诞生恒星。宇宙晚期的核心变化并非氢总量减少,而是气体转化链条失效。中国科学院上海天文台研究员郭宏表示,宇宙供气减弱、气体密度降低,中性氢向分子氢转化效率持续下降,可用的造星种子气体不断减少,最终导致宇宙造星能力衰退。
2016年9月2日落成启用的中国天眼,即将迎来十周岁生日。十载光阴,这台国之重器持续产出世界级科学成果,从追逐脉冲星、捕捉快速射电暴,到描绘宇宙中性氢演化图景,推动我国射电天文实现历史性跨越。国家天文台副台长姜鹏表示,FAST十年成果印证了中国在基础科学领域的持续突破能力。
综合中国科学院、新华社、海南特区报报道 | 2026-09-02