中国天眼巡天成果上新 构建迄今世界上最大的中性氢星系样本

中国天眼巡天成果上新构建迄今世界上最大的中性氢星系样本据介绍，中国天眼中性氢巡天（英文缩写FASHI）仅用三年（2020年8月—2023年7月）时间就完成了约7600平方度的巡天观测，发现了41741个中性氢星系样本。样本数量和数据质量远超国内外其他中性氢巡天项目。预计未来五年，将探测到十多万个中性氢星系。氢是元素周期表中的第一个元素，是宇宙中丰度最高的元素，是星系的重要组成部分。中性氢（处于基态的原子氢）广泛存在于星系的不同演化阶段。中国天眼是探测暗弱中性氢星系的利器，与之前的中性氢巡天相比，中国天眼中性氢巡天具有更高的光谱和空间分辨率，具有更广阔的覆盖范围、更可靠更完备的数据质量。研究团队向星系宇宙学领域的研究人员分享了迄今为止世界上最大的中性氢星系样本、近邻星系的中性氢气体分布和大尺度结构观测数据。巡天数据对研究星系的低质量端的中性氢质量函数、限制暗物质性质、发现未知的暗弱星系、研究宇宙的大尺度结构与演化等课题具有重要的意义。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403817.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403817.htm

记者从中国科学院国家天文台获悉，“中国天眼”FAST近期发现了6个距离地球约50亿光年的中性氢星系，这是人类迄今直接探测到的最远

记者从中国科学院国家天文台获悉，“中国天眼”FAST近期发现了6个距离地球约50亿光年的中性氢星系，这是人类迄今直接探测到的最远的一批中性氢星系。相关成果10日在国际学术期刊《天体物理学杂志通讯》在线发表。此项研究中，国家天文台研究员彭勃主持的超深场巡天项目，充分发挥“中国天眼”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”，发现6个距离地球约50亿光年的中性氢星系。（新华社）

韦伯探索宇宙黎明：见证第一批以冷气体为食的星系

韦伯探索宇宙黎明：见证第一批以冷气体为食的星系这幅插图显示了一个在宇宙大爆炸后几亿年才形成的星系，在重离子时代，气体是透明和不透明的混合体。来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的数据显示，这些早期星系附近存在大量冷的中性气体--而且这些气体的密度可能比预期的要高。韦伯望远镜在2022年开始观测几个月后，作为其宇宙演化早期释放科学（CEERS）调查的一部分观测到了这些星系。CEERS包括图像和来自其NIRSpec（近红外摄谱仪）上微型遮光器的光谱数据。作为韦伯早期发布科学（ERS）计划的一部分，CEERS的数据被立即发布，以支持类似的发现。资料来源：NASA、ESA、CSA、JosephOlmsted（STScI）只有詹姆斯-韦伯太空望远镜才能探测和研究这些星系，当宇宙只有几亿年历史时，这些星系就在稠密、不透明的气体中形成了。虽然我们并不清楚第一批恒星开始闪耀的确切时间，但我们知道它们一定是在氢原子和氦原子形成的重组时代（宇宙大爆炸后38万年）之后的某个时间，也就是在已知最古老的星系出现之前（宇宙大爆炸后4亿年）形成的。第一批恒星发出的紫外线将充满宇宙的中性氢气分解成氢离子和自由电子，开启了重电离时代，结束了宇宙的黑暗时代。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI研究人员通过分析美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜（NASA'sJamesWebbSpaceTelescope）的数据，确定了三个星系的位置，它们可能正在积极形成，当时宇宙的年龄只有4亿到6亿年。韦伯的数据显示，这些星系被气体包围，研究人员怀疑这些气体几乎纯粹是氢和氦，它们是宇宙中最早存在的元素。韦伯望远镜的仪器非常灵敏，因此能够探测到这些星系周围异常密集的气体。这些气体最终很可能会为星系中新恒星的形成提供燃料。"这些星系就像是在一片原本中性、不透明的气体海洋中闪闪发光的岛屿，"第一作者、丹麦哥本哈根大学宇宙黎明中心（DAWN）天体物理学助理教授卡斯帕-海因茨（KasperHeintz）解释说。"如果没有韦伯望远镜，我们就无法观测到这些非常早期的星系，更不用说了解它们的形成过程了。""我们正在摒弃将星系视为孤立生态系统的看法。在宇宙历史的这一阶段，星系都与星系间介质及其原始气体细丝和结构紧密相连，"合著者、同时也是破晓天文台的博士生西蒙娜-尼尔森（SimoneNielsen）补充说。130多亿年前，在重离子时代，宇宙是一个非常不同的地方。星系之间的气体在很大程度上对高能光不透明，因此很难观测到年轻的星系。随着恒星和年轻星系的不断形成和演化，它们开始改变周围的气体。经过数亿年的时间，气体从中性、不透明的气体转变为电离、透明的气体。资料来源：NASA、ESA、CSA、JoyceKang（STScI）在韦伯望远镜的图像中，这些星系看起来就像模糊的红色污点，因此额外的数据（即光谱）对研究小组的结论至关重要。这些光谱显示，这些星系发出的光被大量中性氢气吸收。合著者之一、破晓天文台教授达拉赫-沃森（DarachWatson）说："这些气体一定非常广泛，覆盖了星系的很大一部分。这表明我们看到的是中性氢气体聚集成星系的过程。这些气体将继续冷却、凝结，并形成新的恒星。"宇宙大爆炸后的几亿年，也就是所谓的"重离子时代"（EraofReionization），当时的宇宙与现在截然不同。(恒星和星系之间的气体在很大程度上是不透明的。整个宇宙的气体直到宇宙大爆炸后10亿年左右才变得完全透明。星系中的恒星对其周围的气体进行加热和电离，使气体最终变得完全透明。）通过将韦伯的数据与恒星形成模型相匹配，研究人员还发现这些星系主要拥有年轻恒星群。"沃森补充说："我们看到大量气体储层的事实也表明，这些星系还没有足够的时间形成大部分恒星。韦伯不仅实现了推动其开发和发射的任务目标，而且还超越了这些目标。"这些遥远星系的图像和数据在韦伯之前是不可能获得的，"合著者、破晓天文台副教授加布里埃尔-布拉莫尔（GabrielBrammer）解释说。"另外，当我们第一次瞥见这些数据时，我们对将要发现的东西已经有了很好的感觉--我们几乎是靠眼睛来发现的"。还有许多问题需要解决。这些气体具体在哪里？有多少位于星系中心附近，或者星系外围？这些气体是原始的，还是已经充满了更重的元素？未来还有大量研究工作要做。"海因茨说："下一步是建立大型星系统计样本，详细量化星系特征的普遍性和显著性。深深地凝视这幅广阔的图景。它是由詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）用近红外线拍摄的多幅图像拼接而成的--它实际上是在活动着。图片来源：NASA、ESA、CSA、SteveFinkelstein（UTAustin）、MicaelaBagley（UTAustin）、RebeccaLarson（UTAustin）、AlyssaPagan（STScI）研究人员的发现得益于韦伯望远镜的宇宙演化早期发布科学（CEERS）调查，其中包括来自望远镜近红外摄谱仪（NIRSpec）的遥远星系的光谱，并作为韦伯早期发布科学（ERS）计划的一部分立即发布，以支持类似的发现。这项研究成果发表在2024年5月24日出版的《科学》杂志上。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434859.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434859.htm

美研究证实一暗淡星系是宇宙早期典型星系

美研究证实一暗淡星系是宇宙早期典型星系美国一项新研究证实，一个异常暗淡的遥远星系是宇宙中第一批星系的典型代表，正是这类星系的光芒“撕裂”氢原子的迷雾，结束了宇宙幼年的“黑暗时代”。新发现有助于深入理解对宇宙演化至关重要的再电离（Reionization）过程。新华社星期五（6月2日）报道，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校日前发声明称，该校研究员与国际同行合作，利用詹姆斯·韦布空间望远镜详细研究了这个编号为“JD1”星系的光谱，并推算了它的准确年龄、结构特征和重元素丰度等。JD1于2012年首次被发现，位于一个巨大星系团后方，星系团的引力透镜作用将其亮度放大了13倍，使人们得以发现它。这篇发表在英国《自然》杂志的新研究显示，JD1星系的形态复杂，体积和质量都比银河系小得多，其光芒呈现的是宇宙年龄仅4.8亿年时的情景。从实际亮度来看，它正是结束宇宙幼年“黑暗时代”的典型星系。研究员指出，受限于观测技术，此前人们发现的最遥远星系大多比较明亮，且数量稀少，在早期星系中不具备代表性。理论认为，对宇宙再电离作出主要贡献的应该是众多低亮度星系，但它们被中性氢原子包裹，难以观测。宇宙大爆炸之后，随着宇宙膨胀、冷却，质子与电子结合成中性氢，此时第一批恒星和星系尚未诞生，宇宙进入没有光芒的“黑暗时代”。几亿年后，第一批恒星和星系发出的高能紫外线使氢原子发生电离，开启“再电离时代”，宇宙变得越来越透明。

“中国天眼”发现纳赫兹引力波存在的关键证据

“中国天眼”发现纳赫兹引力波存在的关键证据该研究由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列（CPTA）研究团队完成，相关成果6月29日在学术期刊《天文和天体物理学研究》在线发表。引力波是宇宙中加速运动的有质量物体扰动周围时空而产生的时空涟漪。引力波信号极其微弱，却是探测宇宙中不发光物质的直接手段。由于更大质量的天体产生的引力波频率更低，对频率低至纳赫兹（10的负9次方赫兹）的引力波进行探测，对于理解超大质量黑洞、星系并合历史和宇宙大尺度结构形成等问题具有重要意义。“中国天眼”俯拍图（维护保养期间拍摄）。新华社记者欧东衢摄文章通讯作者、中科院国家天文台/北京大学研究员李柯伽介绍，纳赫兹引力波由于频率极低，周期长达数年，波长可达数光年，使得探测工作十分具有挑战性。利用大型射电望远镜对一批自转极其规律的毫秒脉冲星进行长期测时观测，是目前已知探测纳赫兹引力波的唯一手段。此项研究中，CPTA研究团队利用“中国天眼”对57颗毫秒脉冲星进行了长期系统性监测，基于独立开发的软件，对时间跨度为3年5个月的数据进行分析研究，在4.6西格玛置信度水平（误报率小于五十万分之一）上发现了具有纳赫兹引力波特征的四极相关信号的证据。“中国天眼”全景图（维护保养期间拍摄）。新华社记者欧东衢摄“纳赫兹引力波探测灵敏度强烈依赖于观测时间跨度。美国、欧洲、澳大利亚科研团队已分别开展了约20年的纳赫兹引力波搜寻，CPTA研究团队充分利用‘中国天眼’优良性能，以数据精度、脉冲星数量和数据处理算法上的优势，使我国纳赫兹引力波探测和研究同步达到世界领先水平。”中科院国家天文台台长常进院士说。据介绍，中科院国家天文台将进一步加快纳赫兹引力波探测科研攻关，积累更长期的观测数据，助力打开利用纳赫兹引力波探测宇宙的新窗口。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368593.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1368593.htm