“中国天眼”探测到宇宙中迄今发现的最大的原子气体系统！这个尺度约为200万光年的原子气体系统，位于著名致密星系群“斯蒂芬五重星系”，比银河系大20倍。10月19日23点，国际学术期刊《自然》发表了这一研究成果。
FAST探测到的在著名致密星系群“斯蒂芬五重星系”周围天区中的原子气体分布（用红色光晕显示;光晕越薄表示气体柱密度越低）。图中背景为用光学望远镜得到的彩色光学图像。斯蒂芬五重星系位于图像中间。嵌入图是韦布空间望远镜最近发布的红外波段彩图：蓝光和白光代表在近红外波段的恒星辐射，橙色光和红光代表在中红外波段的气体和尘埃辐射（图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI)。
天体物理中非常重要的一项研究，就是观测宇宙中的气体。宇宙中所有天体的起源，都离不开原子气体。例如，星系主要的演化过程就是不断从宇宙空间吸收原子气体，然后将其转化为恒星。
通过射电天文波段，天文学家能够对宇宙中的原子气体进行直接观测。作为当今世界上口径最大、灵敏度最高的单口径射电望远镜，“中国天眼”FAST能够探测到那些远离星系中心、极其稀薄的弥散原子气体所发出的暗弱辐射。这为研究宇宙中天体的起源打开了一个崭新的窗口。
近日，中国科学院国家天文台徐聪研究员领导的国际团队，利用FAST对著名致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周围天区的氢原子气体进行了成像观测。得益于FAST超高灵敏度带来的前所未有的极端暗弱天体探测能力，团队发现了一个尺度大约为2百万光年的巨大原子气体系统，比我们所在的银河系大20 倍。
“这是迄今为止在宇宙中探测到的最大的原子气体系统。”徐聪告诉记者，自从1877年被法国天文学家斯蒂芬发现后到现在，“斯蒂芬五重星系”是最受关注的星系群，也成为韦布空间望远镜第一批观测并首次向公众展示的五个目标之一。“这些气体结构的形成很可能与 ‘斯蒂芬五重星系’早期形成时星系间相互作用的历史有关，可能已经存在了大约十亿年”。
这项最新发现揭示了在远离该星系群中心的外围空间存在大尺度的低密度原子气体结构，同时对研究星系及其气体在宇宙中的演化提出了挑战——现有理论很难解释为什么在如此漫长的时间里，这些稀薄的原子气体仍没有被宇宙空间中的紫外背景辐射电离，而FAST的这项观测成果预示着宇宙中可能存在更多这样大尺度的低密度原子气体结构。
作者：许琦敏
