中国天眼FAST发布第二期数据，探测逾十五万个中性氢源

2026年9月8日，中国科学院国家天文台发布了 FAST 全天中性氢巡天项目（FASHI）的第二期数据。这批数据以封面文章形式发表在《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版上，共探测到 156,411 个河外中性氢源，覆盖天区约 19,500 平方度，接近全天面积的一半。这是迄今世界上最大的单天线中性氢星系样本库。

从四万到十五万

2024年1月发布的第一期数据（DR1）收录了 41,741 个源，覆盖约 7,600 平方度。不到两年间，DR2 的源数量增长至近四倍，覆盖面积扩大至约 2.6 倍，中位灵敏度从 0.76 提升至 0.57 毫央每波束。观测时段从 2020 年 8 月延续至 2025 年 7 月，利用 FAST 的 19 波束接收机以漂移扫描模式完成。

作为对比，美国阿雷西博望远镜的 ALFALFA 巡天在 2005 至 2012 年间完成，收录约 31,500 个源，覆盖约 7,000 平方度，保持了近二十年的行业标杆地位。FASHI DR2 的源数量约为 ALFALFA 的五倍，覆盖面积近三倍。阿雷西博望远镜已于 2020 年坍塌，FAST 成为该量级单天线中性氢巡天的唯一设施。

测量宇宙的原材料

中性氢是宇宙中含量最丰富的元素，也是恒星形成的最基本原料。它发出的 21 厘米辐射线能穿透星际尘埃，让天文学家发现光学望远镜看不到的星系气体。大范围测绘这些气体，为研究星系如何吸积物质、恒星形成如何兴起与衰退、暗物质晕中重子物质如何分布、以及宇宙大尺度结构的形态，提供了基础数据。

依托 DR2，团队将近邻宇宙中性氢质量密度的测量精度提升至 0.6%，为迄今最精确的结果。中性氢质量函数的可靠测量范围首次稳健拓展至约一百万倍太阳质量，低质量端斜率测得 -1.31，误差正负 0.02。

世界最大的单口径

FAST 位于贵州省平塘县的一处喀斯特洼地，口径 500 米，是世界最大单口径射电望远镜。其 19 波束接收机阵列于 2019 年安装，支持全天区漂移扫描巡天所需的广角覆盖。接收机在 1420 兆赫兹处半功率波束宽度为 2.9 角分，系统温度 16 至 19 开尔文，65536 个频率通道的间隔约 7.629 千赫兹，对应约 1.6 千米每秒的速度分辨率。这些参数让系统能够以中小型天线无法企及的精度分辨河外星系的窄带氢线辐射。

FASHI 巡天由中科院国家天文台姜鹏研究员团队领衔，联合上海天文台、贵州射电天文台、中科院南美天文中心和北京大学等机构共同完成。据官方发布，国际审稿人将这批数据称为天文学界期待已久的里程碑，并预期其将成为行业标准参考文献。

从纪录到参考标准

DR2 覆盖了 FAST 可观测天区约一半的面积。完整巡天完成后，预计将覆盖全部可及天区。数据面向全球公开，DR1 目录已被引用超过 100 次，多个国际团队已用于星系群动力学和引力波宿主星系识别等研究。

FASHI 同时也是通往平方公里阵列射电望远镜（SKA）的桥梁。SKA 是正在南非和澳大利亚建设的国际干涉阵列，建成后预计将探测数百万个中性氢源。FASHI 为 SKA 早期结果提供了校准基准，并在灵敏度、覆盖面积和源选择等方面为后续巡天确立了参考。

客观而言，DR2 目录虽为其类别中规模最大者，尚非最终定论。主论文发表在《中国科学：物理学 力学 天文学》，该刊虽具学术声誉，国际可见度仍不及《Nature》或《Astrophysical Journal》。西方团队对质量函数拟合、氢密度测量和单源确认等结果的独立验证尚需时间。但数据质量已通过内部一致性检验以及与光学和红外巡天的交叉比对得到验证。在 FAST 目录持续扩展与下一代 SKA 巡天之间的空窗期内，FASHI DR2 现在是最权威的桥梁。