摘要：当天文学家在室女座星系团方向捕捉到那道绵延18.5万光年的中性氢气桥时，人类对宇宙的认知又被撕开了一道新裂口。这座连接矮星系NGC 4532和DDO 137的"宇宙桥梁"，连同其旁160万光年的气体尾巴，不仅刷新了同类结构的观测纪录，更揭开了星系演化的核心密码

当天文学家在室女座星系团方向捕捉到那道绵延18.5万光年的中性氢气桥时，人类对宇宙的认知又被撕开了一道新裂口。这座连接矮星系NGC 4532和DDO 137的"宇宙桥梁"，连同其旁160万光年的气体尾巴，不仅刷新了同类结构的观测纪录，更揭开了星系演化的核心密码。而在地球的东方，中国天眼FAST正以更高精度的巡天，追寻着更多宇宙"桥梁"的踪迹。

宇宙级"桥梁"现身：10亿年演化造就的奇观

距离地球5300万光年的宇宙深处，两个不起眼的矮星系正在上演一场持续十亿年的"引力芭蕾"。国际射电天文学研究中心（ICRAR）的科学家通过ASKAP射电望远镜发现，它们之间并非空无一物——一道由中性氢构成的巨型"桥梁"正横跨星际空间，将两者紧密相连。

这道"桥梁"的规模超乎想象：18.5万光年的长度，相当于银河系直径的近两倍，足以容纳1800个太阳系排成一列。更令人惊叹的是伴随其存在的气体尾巴，160万光年的长度使其成为目前已知最长的星系气体结构。这些发现发表于《皇家天文学会月刊》后，迅速引发全球天文学界关注。

"这就像在两个孤岛之间发现了隐藏的洋流。"主导研究的Lister Staveley-Smith教授形象地比喻。他的团队通过建模还原了这一结构的形成过程：当NGC 4532和DDO 137彼此绕行，并向室女座星系团的炽热气体云坠落时，两种力量共同造就了这一奇观——星系间的潮汐力像双手般拉扯气体，而星系团高温气体（温度达1.2×10⁶℃，是太阳表面的200倍）产生的"冲压剥离"效应，则像强风般剥离星系外层物质。

这种宇宙级的"剥离运动"并非剧烈爆发，而是持续十亿年的缓慢演化。"类似卫星重返大气层时的摩擦燃烧，但尺度扩大了万亿倍。"Staveley-Smith教授解释道。电子密度与星系坠落速度的精准匹配，让被剥离的气体既未消散，也未完全电离，最终凝聚成连接两星系的"桥梁"与延伸的"尾巴"。

中性氢的关键角色：星系演化的"生命之源"

这道看似缥缈的气体桥，实则是星系演化的"生命线"。构成它的中性氢，正是恒星诞生的原材料——当这些弥散的氢原子在引力作用下聚集、压缩，达到临界温度与密度时，便会触发核聚变，孕育出新的恒星。

"中性氢是理解星系演化的关键钥匙。"共同作者Kenji Bekki教授强调。在宇宙中，星系并非孤立存在，它们通过引力相互作用，而中性氢构成的气体结构正是这种相互作用的直接证据。此前天文学家虽推测存在此类结构，但受观测精度限制，始终未能清晰捕捉其细节。

此次发现得益于"广域ASKAP L波段全天遗留巡天"（WALLABY）项目的技术突破。由澳大利亚CSIRO运营的ASKAP射电望远镜，凭借36个天线构成的阵列，能以极高分辨率绘制中性氢的空间分布。正是这种"宇宙CT扫描"能力，让隐藏在星际间的气体桥得以显现。

更具研究价值的是，这个星系系统与银河系-麦哲伦系统高度相似。"就像找到一个天然的宇宙实验室。"Staveley-Smith教授指出。通过研究NGC 4532与DDO 137的相互作用，科学家能反推银河系的演化历史——比如麦哲伦云是否也曾通过气体桥与银河系交换物质，这些物质又如何影响了太阳系的形成。

中国天眼发力：中性氢巡天的"东方视角"

当澳大利亚天文学家公布这一发现时，中国的科研团队正借助FAST望远镜，在中性氢观测领域持续突破。作为全球最大的单口径射电望远镜，FAST凭借超高灵敏度，在星系气体结构探测上具备天然优势。

2025年4月，中国科学院国家天文台王杰研究员在学术报告中透露，FAST正在开展两项关键的中性氢深度巡天：M31晕区深度巡天与百平方度深度巡天，并已取得初步成果。M31（仙女座星系）作为距离银河系最近的巨型旋涡星系，其晕区的中性氢分布直接反映了星系间的物质交换，与此次发现的气体桥具有高度可比性。

"FAST的灵敏度是ASKAP的数倍，能探测到更弥散、更遥远的中性氢结构。"天文学界专家表示。相较于WALLABY项目的广域巡天，FAST更擅长对特定天区进行深度探测，有望发现更精细的气体桥结构，甚至捕捉到星系间物质交换的动态过程。

事实上，中国在中性氢研究领域早已布局。此前FAST已成功探测到多个星系的中性氢冕，为研究星系外围物质分布提供了关键数据。随着中等天区深度巡天的推进，FAST有望在未来几年发现更多类似的宇宙气体桥，甚至可能探测到距离更远、尺度更大的同类结构，为国际学界提供独特的"东方观测数据"。

宇宙结构的终极追问：从气体桥到宇宙网络

这道气体桥的发现，不仅揭示了两个矮星系的互动历史，更让人类向破解宇宙大尺度结构迈进一步。天文学家认为，宇宙中存在着由暗物质和气体构成的"宇宙网络"，星系如同镶嵌在网络节点上的珍珠，而气体桥正是连接节点的"丝线"。

"这些气体结构是宇宙网络的具象化表现。"Staveley-Smith教授解释道。理解它们的形成与演化，能帮助科学家厘清宇宙从原始气体到星系团的形成脉络，解答"星系如何获得持续的物质供给" "为何有的星系停止恒星形成"等关键问题。

对普通公众而言，这一发现更直观地展现了宇宙的关联性——即使相隔十万光年的星系，也可能通过无形的气体桥相互影响。正如地球上的江河湖泊彼此连通，宇宙中的星系也通过气体结构构成了有机的整体。

未来，随着ASKAP与FAST等望远镜的巡天数据不断积累，更多宇宙"桥梁"将被发现。天文学家计划建立更精准的模型，模拟气体在星系间的流动路径，甚至尝试预测新的恒星形成区域。而这些研究，终将帮助人类拼凑出宇宙演化的完整图景。

从18.5万光年的气体桥，到横跨百亿光年的宇宙网络，人类对宇宙的探索从未停止。每一道隐藏结构的显现，都是对未知的一次突破。当中国天眼的信号持续穿透星际尘埃，或许下一个更震撼的宇宙奇观，就将在东方的观测数据中浮现。

来源：智能学院