科學家首次測量紅移為1的星系原子氫

科技日報北京10月15日電 （記者張夢然）英國《自然》雜誌14日發表了一項天文學最新研究，報告了對平均紅移為1的一組星系所釋放的原子氫的測量結果。這是首次進行此類測量——由升級後的巨米波電波望遠鏡完成，這一成果有助人們理解星系中恆星的形成，填補了人類在星系演變和恆星誕生研究中的空白。

恆星形成涉及氣體落入星系形成原子氫，原子氫繼而轉化為分子態（H2），再由此形成恆星。而在天文學及物理學領域，一般情況下，紅移現象表示天體的電磁輻射由於某種原因頻率降低——光源遠離觀測者運動時，觀測者觀察到的電磁波譜會發生紅移。在可見光波段，表現為光譜的譜線朝紅端移動了一段距離，即波長變長、頻率降低。

天文學家用紅移測量天體的物理行為。此前，在紅移最大為0.4的星系中檢測到過原子氫，但是已有的望遠鏡一直難以測量紅移更大的星系。紅移衡量的是天體向遠處移動時發出的光波長增加了多少，它可用於測量觀測者距星系的距離。缺少對更遙遠的星系的測量，限制我們對於星系演變的理解。

鑑於此，印度國家射電天體物理學中心科學家阿迪特雅·逑胡裏、尼希姆·卡奈卡爾及其同事，此次搜索了紅移在0.74—1.45之間的7653個恆星形成星系所釋放的原子氫。他們研究發現，原子氫的平均總質量比得上（或可能大於）恆星的平均質量，為恆星形成提供了大量的燃料。

研究團隊在估算恆星形成速率時發現，觀測到的原子氫質量只能再為恆星形成提供10億—20億年的燃料。這意味着，落入紅移為1的星系的氣體，或不足以維持很高的恆星形成速率。人類對恆星演化過程的研究，還遠未完成，而此次研究有助於完善我們對這一領域的認知空缺。