宇宙燃料充足，为何造星数量却在减少？

FAST（500米口径球面射电望远镜）和DESI（暗能量光谱仪）重塑了我们对宇宙演化的认知。来源：科学院国家天文台和科学院上海天文台

宇宙中仍有大量的氢，但它将这些燃料转化为新恒星的能力似乎正在减弱。

现在，宇宙中诞生的新恒星数量远不及数十亿年前。在过去的45亿年里，宇宙恒星形成率降至不到原来的一半。然而，恒星形成所需的一种最重要物质的数量仅略有减少。

一个由科学院（CAS）研究人员牵头的国际团队，携手暗能量光谱仪（DESI）项目开展了研究。在研究了宇宙中中性原子氢的演化之后，他们得出了这一结论。研究人员利用的五百米口径球面射电望远镜（FAST）进行了极为精确的测量，测量范围涵盖了过去45亿年的时间。

他们的研究结果表明，宇宙恒星形成率急剧下降，而星系内主要的气体储备——中性氢（HI）的变化幅度则小得多。

这些研究结果于9月1日在线发表在《自然天文学》杂志上。

恒星形成的长期谜团

为什么宇宙形成恒星的效率变低了，是星系形成与演化研究中的主要问题之一。

一种看似简单的解释是，星系逐渐耗尽了形成新恒星所需的冷气体。如果这是主要原因，那么恒星形成的急剧下降应该伴随着宇宙中冷气体供应同样陡峭的减少。然而，天文学家并没有观察到这样的下降。

中性氢（HI）在这一过程中起着重要作用。它是星系中主要的冷气体储存库，有助于将宇宙中气体的大规模运动与单个星系内部的恒星形成联系起来。天文学家主要通过其极其微弱的21厘米射