近日，“中国天眼”（FAST）在中性氢巡天领域取得重大突破，构建世界最大中性氢星系样本库、绘就最大宇宙气体图谱。中国科学院国家天文台研究员姜鹏领衔的FAST中性氢巡天（FASHI）项目团队9月8日在《中国科学：物理学，力学，天文学》（英文版）上发表封面文章，公布了这一研究成果。

文章发布的第二期数据（FASHI DR2）显示，在两年的观测时间内，FASHI探测的河外中性氢源便从4万跃升至15.6万，覆盖天区从7600平方度增至19500平方度，几乎占据半个天穹。FAST用两年时间，两次刷新了美国Arecibo望远镜ALFALFA巡天统治近20年的纪录，将探测源数量推至5倍规模，完成了从“世界纪录保持者”到“核心参考样本”的关键跨越。

科研人员介绍，138亿年前，宇宙大爆炸后温度逐渐降低，质子和电子终于能稳定地结合在一起，形成了第一批中性氢原子。中性氢是宇宙中最古老、最基础的物质，相当于恒星的原材料、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。中性氢发出的21厘米辐射穿透力极强，能穿越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。FAST正是捕捉这一宇宙“信标”的最强利器。

2024年1月，FASHI首期数据（DR1）刚一亮相，便以41741个探测源登顶世界最大中性氢星系样本。这个数字让Arecibo望远镜ALFALFA项目历时十余年积累的纪录成为历史。

FASHI DR1数据一经发布，便引起了国际天文学界的关注。已有十余个国内外研究团队表达了合作意向，合作方向涉及星系演化、宇宙学、大尺度结构等多个领域。截至DR2发布前，FASHI DR1相关论文已被引用超过100次。这一引用数据反映了学界对FASHI数据质量的初步认可，FASHI正逐渐成为该领域重要的参考数据集之一。

两年后，FASHI团队再次以封面文章发布了DR2数据。FASHI DR2的封面以暖色夕阳为背景，将FAST接收到的来自遥远星系的21厘米信号具象为穿越亿万光年的宇宙信使。在科研团队看来，这不仅是艺术的表达，更是科学的隐喻：中国天眼正在捕捉宇宙最古老的信标。

在数据层面，FASHI DR2覆盖面积约19500平方度，占全天面积近一半，探测源数量高达156411个，是FASHI DR1的近4倍、ALFALFA的5倍。典型灵敏度达0.57 mJy/beam，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”，并称其“无疑将成为行业内的标准参考文献”。

FASHI DR2的跨越式增长源于FAST望远镜在2020年8月至2025年7月长达5年的观测周期中始终保持卓越的灵敏度与稳定性，其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。

依托FASHI DR2巡天数据，团队将中性氢质量函数的可靠测量范围首次稳健拓展至约100万倍太阳质量，同时将近邻宇宙中性氢密度的统计精度锁定在0.6%。这是迄今人类对该物理量最精确的测量，为近邻宇宙气体含量研究树立了全新的精度标杆。

科研人员介绍，这15.6万个星系的气体“身份证”，预计将在星系演化、宇宙学、大尺度结构、引力波与暂现源等多个天文学前沿领域发挥作用。同时，在SKA时代前瞻研究方面，FASHI为下一代射电干涉阵巡天提供了重要的样本设计和系统比对基准。

DR2数据发布后，其源表已面向全球公开（https://fast.bao.ac.cn/cms/article/271/），为未来更大规模的宇宙探索奠定了关键数据基础。

论文第一作者为中国科学院国家天文台副研究员张传朋。该研究由国家天文台、上海天文台联合贵州射电天文台、中国科学院南美天文中心、北京大学等国内多家科研单位共同完成。

相关论文链接：https://doi.org/10.1007/s11433-026-3072-1

杂志封面。科研团队供图