记者从中国科学院获悉，中国科学院国家天文台、上海天文台、上海交通大学等组成的国际合作团队，利用中国天眼（FAST）与国际暗能量光谱仪（DESI），对距今45亿年以来的宇宙中性氢演化进行了高精度测量。研究发现，尽管同期宇宙恒星形成活动显著减弱，但作为星系重要气体储备的中性原子氢却仅发生缓慢变化。
相关成果于2026年9月1日发表在国际学术期刊《自然·天文》上。
成果示意图。（中国科学院提供）
此前天文学界普遍认为，宇宙恒星形成锐减，是因造星冷气体储备不断枯竭。中性氢是星系核心的造星冷气体储备，也是恒星诞生的关键。但其21厘米射电信号极其微弱，过往设备无法兼顾观测深度与广度，45亿年来的中性氢演化一直缺乏精准观测证据。
凭借中国天眼超高灵敏度优势，科研团队融合两大设备观测数据，覆盖全天区三分之一、共计250万个星系，通过谱线叠加技术抓取微弱宇宙信号，精准勾勒出宇宙中性氢演化轨迹。
观测数据显示，45亿年前宇宙恒星形成强度是如今的2.5倍，造星活动大幅衰退，但彼时中性氢密度仅为现今的1.4倍。这意味着恒星形成锐减的同时，核心造星氢储备并未同步枯竭，打破了原有学术猜想。
研究进一步揭开谜底：中性氢无法直接孕育恒星，需转化为分子气体云才能诞生恒星。宇宙晚期的核心变化并非氢总量减少，而是气体转化链条失效。
中国科学院上海天文台研究员郭宏表示，宇宙供气减弱、气体密度降低，中性氢向分子氢转化效率持续下降，可用的造星种子气体不断减少，最终导致宇宙造星能力衰退。