中国天眼 FAST 发现宇宙中的气体成分是什么最大原子气体结构，有哪些重大意义？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-10-21 09:13 标签： 宇宙中的气体成分是什么

“中国天眼”（FAST）又有新发现！基于FAST观测数据，我国天文学家发现了1个尺度大约为200万光年的巨大原子气体结构。这是迄今为止在宇宙中探测到的最大的原子气体结构，尺度比我们所在的银河系大20倍。相关研究成果10月19日在线发表于《自然》杂志。

观测宇宙中的气体，是天体物理中一个非常重要的研究课题。“宇宙中所有天体的起源都离不开原子气体。比如，星系的主要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的过程。”论文第一作者兼通讯作者、中国科学院国家天文台研究员徐聪介绍说，射电天文波段能够对宇宙中的原子气体进行直接观测。

FAST是目前世界上口径最大、灵敏度最高的单口径射电望远镜，能够探测到远离星系中心的极其稀薄的弥散原子气体所发出的暗弱辐射，为研究宇宙中天体的起源打开了一个崭新的窗口。

此次，研究人员利用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。观测结果显示，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。据分析，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，已经存在了大约10亿年。

徐聪表示，这项发现对研究星系及其气体在宇宙中的演化提出了挑战，因为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。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。

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。（图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI)。

米口径球面射电望远镜简称

，位于贵州省黔南布依族苗

族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中，工程为国家重大科技

基础设施，“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与

控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。下面是小编为

大家整理的“中国天眼”FAST

能和外星人联系上吗，仅供参考，欢迎

米口径球面射电望远镜（

正式对全球科学界开放。坐落于我国贵州省黔南布依族苗族自治州平

塘县克度镇金科村的一台射电望远镜

国家天文台“中国天眼”运行和发展中心发布消息，自

起，各国科学家可以通过在线方式向国家天文台提交观测申请，申请

的项目将交由“中国天眼”科学委员会和时间分配委员会进行评审、

提出项目遴选建议，并于

据总工程师姜鹏介绍，面向全球科学界开放的第一年，预计分配

给国外科学家的观测时间约占

“中国天眼”已确立多个优先和重大项目，其中包括多科学目标

漂移扫描巡天、中性氢星系巡天、银河系偏振巡天、脉冲星测时、快

速射电暴观测等。截止到目前为止，

已经探测到了几十颗优质脉

冲星候选体，其中还包括很多从未被发现的脉冲星。

受飓风等自然灾害及零部件老化等多重因素的影响，曾是全球第

二大天眼的美国阿雷西博射电望远镜于

球形反射面被毁。此后美国官方证实该望远镜将退役（作为世界第一

个大型球面射电望远镜阿雷西博曾取得许多重大科学发现，也在众多

电影中出镜，另文介绍），这也意味着地球只剩唯一一只天眼——

五百米口径球面射电望远镜(FAST)(五百米口径球面射电望远镜(FAST)新发现)！)

中国500米口径球面射电望远镜建成以来，不断有新发现，让全世界见证了中国的天文发展。

(图片说明:五百米口径球面射电望远镜(FAST) FAST)

这是迄今为止世界上最大的单孔径射电望远镜。因为功能极其强大，所以又叫五百米口径球面射电望远镜(FAST)，英文名FAST。一直以来，你总能听到FAST在脉冲星发现方面取得的重大突破。

但是，如果你认为它只能研究脉冲星，那你就错了。最近，中国天文学家利用FAST发现了银河系的一个巨大结构，其大小打破了此前类似结构的记录。在绘制银河系地图的过程中，他们有了这个发现。

人类思考银河系的形状已经很久了。从古老的神话描述到现在的天文探索绘图，我们离正确答案越来越近了。但是直到今天，我们还不敢说完全了解了银河系的形状，因为在绘制的过程中还有很多麻烦的问题需要解决。

身处银河系让我们很难判断自己家的形状。这个道理是大文豪苏轼在差不多一千年前讲的:我不知道庐山真面目，我只住在这座山上。

最困难的问题是，虽然我们可以看到某个方向的天体，但我们并不一定知道它离我们有多远——无论星星有多远，在我们看来，它们大多只是一个光点，我们无法从视觉大小来判断它们。这又会导致另一个问题:一些看起来视觉上很近的天体，实际上可能彼此距离非常远；或者说一些看似随机的天体，其实相互之间形成了某种结构。

所以，直到今天，科学家们还在孜孜不倦地追求着绘制银河系形状的道路，他们永远在路上，永远没有到达终点。

南京大学是国内从事相关研究的高校之一。去年，南京大学和哈佛大学的联合团队绘制了当时最精确的银河系结构图。正如我们所说，这绝不是终点，而只是其中的一站。南京大学的科学家们继续观察研究，最近有了新发现:银河系一个可能的新旋臂！

我们知道，银河系在星系分类中属于旋涡星系。有五个主要的旋臂从银河系的中心延伸出来，即英仙座旋臂、猎户座旋臂、底部半人马旋臂、平方英尺旋臂和盾形半人马旋臂。我们的太阳系目前位于英仙座的臂上。

这只是目前的认知。随着人类天文观测的深入，未来发现更多的星系结构是完全可能的，甚至几乎是必然的。例如，最近一种叫做香蒲的结构可能会成为银河系的新旋臂。

最近，来自中国南京大学的科学家在《天体物理学杂志》上发表了一篇报告，介绍了他们的最新发现。

为了更好地观测这种结构，南京大学的研究团队利用国内的FAST观测中性原子氢。一般来说，我们可以在星系的旋臂中找到这种结构。通过研究这些氢(HI)的中性原子，我们可以更好地理解这些旋臂的结构。

早在2019年8月，他们就开始使用FAST观察香蒲。他们发现这是一个非常巨大的结构，长3590光年，宽675光年。整个结构有些卷曲。而且，根据对其移动速度的观测，他们发现这个结构位于银河系的外围，距离银河系中心大约71750光年。这很了不起，因为目前已知的银河系旋臂没有一个能延伸到这么远。

然后，研究人员结合HI4PI全天HI调查的数据，得到了一个更加惊人的发现:香蒲的大小比之前的数据更加惊人，其长度甚至达到了16300光年！中国科学家指出，这种结构应该是迄今为止人类发现的银河系中最远、最大的丝状巨型结构。

至于香蒲到底是不是银河系的旋臂，目前研究者还不能下结论。他们在研究报告中指出:“这种结构并不完全符合银盘的曲率，令人费解。”

具体来说，我们的星系与其他星系发生了碰撞。这件事虽然过去很久了，但它的后遗症还在，就是银盘出现了一定程度的扭曲。但蒲草的观测结果表明，它并没有表现出整个银盘应有的扭曲特性。

(图片说明:拉德克利夫波)

如果不是新的旋臂，那么这个发现同样惊人。作为一个位于银河系的气体结构，它的体积真的非常巨大，并且已经打破了记录。此前已知银河系中最大的气体细丝结构被称为拉德克利夫波，其长度达到9000光年，其中包括古尔德带的一小段，古尔德带是此前认为最大的气体结构，长度只有3000光年。

但是，与拉德克里夫波相比，香蒲波和拉德克里夫波还是有一些区别的。因为其他气体丝通常靠近银河系中心，而且它们也和旋臂有着千丝万缕的联系。考虑到之前的规律，香蒲位于银河系外围，其形成机制和演化过程扑朔迷离。

无论如何，这个发现非常重要，是我们认识银河系的坚实一步。同时，这再次证明了我国FAST的天文研究和观测能力。我相信在未来的某一天，最权威、最准确的银河系地图将会由我们的科学家用我们的望远镜绘制出来。

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