北京时间9月10日,500米口径球面射电望远镜FAST超深场巡天(FAST Ultra-Deep Survey,FUDS)项目组在《天体物理学报增刊系列》(2024,ApJS)发表了迄今为止红移覆盖最广的中性氢星系源表。在0.72平方度的观测区域内,他们成功探测到128个中性氢星系,其中包括六个高红移值(z>0.38,即距我们大约50亿光年)的星系以及一个拥有最大中性氢质量的星系。这些发现为研究宇宙中的气体演化提供了一个无偏且具有代表性的样本。此外,该团队还探测到了三个暗弱高速云,这些高速云可能是由被引力扭曲或撞击作用而形成。
通过对宽红移范围内的中性氢星系进行观测,科学家们能够系统地研究宇宙中的中性氢密度和质量分布,以及它们随时间演化的情况。目前,一些重要的中、高红移中性氢星系巡天项目,如荷兰WSRT的BUDHIES、美国甚大阵VLA的CHILES、澳大利亚SKA探路者望远镜ASKAP的大型巡视任务DINGO、南非SKA探路者望远镜MeerKAT的大型巡视任务LADUMA等,都尚未公布完整数据。而美国Arecibo 305米望远镜参与的一个AUDS项目仅限于低红移值(z<0.16),其最远距离与我们相隔约22亿光年。
中国科学院国家天文台彭勃研究员领导的一支国际合作团队利用了FAST这一先进技术来开展超深场巡天。这项工作依赖于FAST巨大的接收面积和19波束接收机的大视野,以便对遥远或暗淡迹象无法直接看到的地平线上的目标进行盲寻查找。为了完成这一壮举,他们自主开发了一套用于数据校准及搜索程序,并成功处理并分析了该先导巡视任务FUDS0所获得的大量数据。
审稿人评价这次工作称,它“比前人所做过的事情要广泛得多”,将为未来类似的HI21cm行程调查提供一份宝贵参考资料。文章第一作者席宏伟博士是一名来自国家天文台的人才,而通讯作者则是来自西澳大学Lister Staveley-Smith教授和国家天文台彭勃研究员。此外,还有多位其他专家参与了此次研究工作,他们分别来自西澳大学Bi-Qing For博士、国家刘彬博士和丁德健博士学生。
此次工作得到了国家天文科学数据中心在设备和计划层面的支持,为所有相关方提供了解决方案与技术服务。此项成就不仅展示了中国科技领域在国际上取得显著成绩,同时也凸现出中国空间科技发展战略对于推动世界科技进步作出的贡献。