“中國天眼”發現迄今宇宙最大原子氣體結構 尺度比銀河系大20倍

科學家日前利用“中國天眼”FAST對緻密星系群“斯蒂芬五重星系”及周圍天區的氫原子氣體進行了成像觀測，發現了1個尺度大約為2百萬光年的巨大原子氣體結構，尺度比銀河系大20倍。這是迄今為止在宇宙中探測到的最大的原子氣體結構。

該研究由中國科學院國家天文臺研究員徐聰領導的國際團隊完成，相關成果19日在國際學術期刊《自然》在線發表。

“中國天眼”探測到的“斯蒂芬五重星系”周圍天區的原子氣體分佈。（中科院國家天文臺供圖）

“這一發現得益於‘中國天眼’超高靈敏度帶來的前所未有的極端暗弱天體探測能力。”徐聰説，“中國天眼”能夠探測到遠離星系中心的極其稀薄的彌散原子氣體所發出的暗弱輻射，為研究宇宙中天體的起源打開了一個嶄新的窗口。

星空下的“中國天眼”（維護保養期間拍攝，長時間曝光照片）。新華社記者 歐東衢 攝

據介紹，宇宙中所有天體的起源都離不開原子氣體，例如，星系的主要演化過程就是不斷從宇宙空間吸收原子氣體然後將其轉化為恒星的過程。觀測宇宙中的氣體是天體物理領域一個非常重要的研究課題。

“斯蒂芬五重星系”自1877年被發現以來，一直是天文學領域最受關注的星系群。這項最新發現表明，在遠離該星系群中心的週邊空間，存在大尺度的低密度原子氣體結構。這些氣體結構的形成很可能與“斯蒂芬五重星系”早期形成時，星系間相互作用的歷史有關，已經存在了大約10億年。

“這項發現對研究星系及其氣體在宇宙中的演化提出了挑戰，因為現有理論很難解釋為什麼在如此漫長的時間裏，這些稀薄的原子氣體仍沒有被宇宙空間中的紫外背景輻射電離。”徐聰説，這項觀測成果也預示著，宇宙中可能存在更多這樣大尺度的低密度原子氣體結構。（張泉、陳佳偉）