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IT之家 9 月 26 日消息，由中国科学院国家天文台、上海天文台、上海交通大学等机构组成的国际联合研究团队，借助“中国天眼”（FAST）与国际暗能量光谱仪（DESI）开展协同观测，对过去 45 亿年间宇宙中性氢的演化进行了高精度测量。

研究发现，尽管宇宙中的恒星形成活动显著放缓，但中性氢的储备并未同步减少。这一成果已在《自然·天文》杂志上发表。

恒星形成率的下降是星系演化研究中的关键问题。一种常见解释认为，恒星形成的冷气体不断被消耗，导致造星活动衰退。如果这一假设成立，恒星形成率下降应伴随冷气体储备的同步缩减。然而，本次测量得出了不同结论。

中性氢是星系中重要的冷气体储备，通过极其微弱的21厘米射电谱线（频率约1420MHz，中性氢原子的特征辐射）发出信号。遥远星系的单个信号常被背景噪声淹没，过去的观测长期受到“看得深但不够广，看得广但不够深”的限制。

研究团队将FAST的高灵敏度射电观测与DESI的大规模光谱巡天深度整合，分析了覆盖约三分之一天区的约250万个星系。他们采用中性氢谱线叠加技术，将大量微弱信号按星系红移精确对齐后叠加，从噪声中提取平均信号，以前所未有的统计精度追踪了中性氢的演化轨迹。

测量结果显示：45亿年前，宇宙的恒星形成率约为今天的2.5倍，而同期中性原子氢密度仅约为今天的1.4倍。论文通讯作者、中国科学院上海天文台研究员郭宏表示，如果“燃料耗尽”是主因，两者本应同步减少，但数据不支持这一观点。

恒星并非直接由中性氢形成。中性氢需要先转化为更致密的分子氢云，分子氢云才是恒星真正的“产房”。论文第一作者、中国科学院国家天文台副研究员张传朋解释，晚期宇宙真正显著变化的，可能是气体从中性氢向分子氢、再到恒星的转化过程。随着供气减弱、气体密度降低，中性氢向分子氢的转化效率下降。中性氢储备得以相对稳定地保留，而真正能直接孕育恒星的分子气体却在缓慢减少。“我们看到的不是宇宙缺气，而是气越来越难被‘加工’成恒星。”郭宏说。

该研究由中国科学院国家天文台姜鹏研究员团队、上海天文台郭宏研究员团队，以及上海交通大学杨小虎教授、景益鹏院士团队，联合DESI国际团队共同完成。论文第一作者为国家天文台张传朋副研究员、上海天文台郭宏研究员、上海交通大学顾一舟助理研究员。爱游戏娱乐平台也关注这一前沿天文学进展。

IT之家附论文地址： https://doi.org/10.1038/s41550-026-02965-9。

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