中国天眼FAST发现一批最遥远中性氢星系样本，该成果于北京时间5月10日在国际科学期刊《天体物理通讯》在线发表。 

氢是宇宙中最早形成的元素，通常以中性氢（HI）形式存在。中性氢也是星系中气体循环重要的组成成分，为恒星形成区提供燃料，也是研究星系动力学结构重要探针。中性氢旋转曲线提供了暗物质存在的观测证据，为标准宇宙模型的建立提供了坚实基础。

澳大利亚Parkes 64米射电望远镜对南天6亿光年内星系进行了搜寻，探测到约5000个中性氢星系。美国Arecibo 305米射电望远镜对北天8亿光年内进行搜寻，探测到约30000个星系。这些星系样本首次给出了中性氢星系质量分布，天文学家得以系统地研究中性氢气体与恒星质量、恒星形成率的关系。

中国科学院国家天文台研究员彭勃主持的FAST超深场巡天（FAST Ultra-Deep Survey, FUDS)项目，充分发挥FAST高灵敏度以及19波束接收机大视场优势，对远距离和暗弱中性氢星系开展深度“盲寻”。

他们在先导巡天中发现了6个距离约为50亿光年的中性氢星系。这是迄今用21cm发射线直接探测到的最远的中性氢星系样本，其中一个星系具有迄今最大的中性氢质量。

FUDS项目团队估算了样本中大质量中性氢星系的密度，发现42亿年前的宇宙中，拥有更多大质量中性氢星系。通过合作者的暗能量光谱巡天（DESI）谱线数据，以及使用Hale 5米、BTA 6米和Keck 10米光学望远镜多波段观测，成功找到了这6个远距离中性氢星系的光学对应体，表明在远距离星系探测上，FAST提供了探测遥远中性氢星系的新途径。

FAST探测的星系中性氢柱密度叠加在DESI Legacy Survey的三色图上，红圈代表该红移处FAST波束大小。右下角展示了放大的光学对应体。科研团队供图

中国科学院国家天文台席宏伟博士为论文第一作者，彭勃和西澳大利亚大学教授Lister Staveley-Smith为论文共同通讯作者。

相关论文信息：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad4357