有氢,理论上就可能造星。找恒星靠光学望远镜看光;找气体靠射电望远镜“听”。中性氢会发出固定频率的无线电信号。哪怕一颗星看不见,气体也能被收到。麻烦在于,确认暗星系得同时证明两件事:那里有大量气体;那里几乎没有星星。一台望远镜不够,一国的数据也不够。
美国阿雷西博生前做过ALFALFA巡天,专扫中性氢。中国FAST天眼在做更灵敏的FASHI巡天。科学家把两边数据一比,有13个源对上。再查光学图像,绝大多数都有星。唯独AGC 322753,光学图像干干净净。
两台望远镜,不同国家、不同时间、不同设备,测出的信号速度和形状都对得上。说明信号真从太空来,不是地面干扰。信号还有两道峰,这是气体盘在旋转的特征。那里可能有一个看不见、却自己在转的“气体大磨盘”。
模拟显示,那个位置最多有相当于5000万个太阳质量的恒星。跟20亿太阳质量的氢气比,氢至少是恒星的40倍。
暗星系理论上有,确认的几乎没有。美国靠阿雷西博找过候选体,后来深图一看,很多仍藏着暗弱恒星。阿雷西博退役后,这个方向的主力就剩FAST。它口径500米,灵敏度更高,扫天更快。FASHI已是全球最大中性氢巡天之一。
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这次牵头的是澳大利亚团队,FAST是关键数据拼图,不是牵头发现者。但没FAST,这活儿也干不成,因为阿雷西博已经不在了。
FASHI还在早期,全天数据没扫完。往后几年,从FAST数据里挖出的暗星系候选体,大概率会越来越多。美国暂时没有同量级替代设备。这个领域的数据话语权,正在往中国这边偏。
如果最终确认,星系形成理论就得打补丁:为什么有的气团能点着,有的点不着?可能暗物质晕不够,可能角动量太大,也可能被附近大星系引力“剥”了。
射电竞争也在变。SKA要上线,中国是主要参与方。SKA强在成图,FAST强在灵敏度,互为补充。谁的中性氢数据多,谁在暗物质、星系演化上更有发言权。射电望远镜“听”信号的本事,还跟雷达、电子对抗、深空探测相通。
AGC 322753还只是候选。接下来要用更高分辨率射电观测确认它是不是真在转,还要用更深光学图像找暗星。不管最后是“真·暗星系”,还是“一堆被撕出来的气体”,这次都值得。领衔的不是中国团队。可阿雷西博退场后,能把这类活干成的,只剩中国天眼。暗星系还没实锤,找它的主力,已经换人了。
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