科學(xué)家首次測(cè)量紅移為1的星系原子氫
科技日?qǐng)?bào)北京10月15日電 （記者張夢(mèng)然）英國(guó)《自然》雜志14日發(fā)表了一項(xiàng)天文學(xué)最新研究，報(bào)告了對(duì)平均紅移為1的一組星系所釋放的原子氫的測(cè)量結(jié)果。這是首次進(jìn)行此類(lèi)測(cè)量——由升級(jí)后的巨米波電波望遠(yuǎn)鏡完成，這一成果有助人們理解星系中恒星的形成，填補(bǔ)了人類(lèi)在星系演變和恒星誕生研究中的空白。
恒星形成涉及氣體落入星系形成原子氫，原子氫繼而轉(zhuǎn)化為分子態(tài)（H2），再由此形成恒星。而在天文學(xué)及物理學(xué)領(lǐng)域，一般情況下，紅移現(xiàn)象表示天體的電磁輻射由于某種原因頻率降低——光源遠(yuǎn)離觀測(cè)者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)者觀察到的電磁波譜會(huì)發(fā)生紅移。在可見(jiàn)光波段，表現(xiàn)為光譜的譜線(xiàn)朝紅端移動(dòng)了一段距離，即波長(zhǎng)變長(zhǎng)、頻率降低。
天文學(xué)家用紅移測(cè)量天體的物理行為。此前，在紅移最大為0.4的星系中檢測(cè)到過(guò)原子氫，但是已有的望遠(yuǎn)鏡一直難以測(cè)量紅移更大的星系。紅移衡量的是天體向遠(yuǎn)處移動(dòng)時(shí)發(fā)出的光波長(zhǎng)增加了多少，它可用于測(cè)量觀測(cè)者距星系的距離。缺少對(duì)更遙遠(yuǎn)的星系的測(cè)量，限制我們對(duì)于星系演變的理解。
鑒于此，印度國(guó)家射電天體物理學(xué)中心科學(xué)家阿迪特雅·逑胡里、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(gè)恒星形成星系所釋放的原子氫。他們研究發(fā)現(xiàn)，原子氫的平均總質(zhì)量比得上（或可能大于）恒星的平均質(zhì)量，為恒星形成提供了大量的燃料。
研究團(tuán)隊(duì)在估算恒星形成速率時(shí)發(fā)現(xiàn)，觀測(cè)到的原子氫質(zhì)量只能再為恒星形成提供10億—20億年的燃料。這意味著，落入紅移為1的星系的氣體，或不足以維持很高的恒星形成速率。人類(lèi)對(duì)恒星演化過(guò)程的研究，還遠(yuǎn)未完成，而此次研究有助于完善我們對(duì)這一領(lǐng)域的認(rèn)知空缺。