由跨國天體物理學家組成的MeerKLASS巡天國際合作團隊於2026年11月10日正式公佈重大基礎科學觀測成果。射電天文領域迎來歷史性跨越。團隊依託南非MeerKAT射電望遠鏡陣列首次實現對宇宙大尺度中性氫的直接測量。暗能量研究開闢全新路徑。長達十年的跨國協作終於達標。
依託南非六十四面天線射電望遠鏡陣列攻克二十一釐米中性氫強度測繪核心難題
中性氫是宇宙中最豐富的基態化學元素。它在二十一釐米電磁波長輻射微弱無線電信號。這信號是揭示宇宙宏觀大尺度結構演化的鑰匙。深空探測難度極大。
以往天文學界只能通過觀測孤立發光星系來間接推斷中性氫分佈。無法在宇宙整體空間尺度實現宏觀連貫測繪。技術壁壘橫亙數十年。本次MeerKLASS國際團隊依託南非射電天文臺坐落於卡魯半沙漠地帶的六十四面大型天線組成的MeerKAT陣列。成功利用創新算法克服了來自銀河系前景輻射的巨大幹擾。微弱宇宙信號被精準還原。
西開普大學教授兼MeerKLASS巡天項目首席科學家馬里奧·桑托斯在開普敦發佈報告。發言人指出：“這是確立二十一釐米強度測繪作爲現代宇宙學全新核心工具的決定性里程碑。這項直接測量成果凝聚了跨越三大洲七個國家科研團隊長達十年的耐心求索。證明了地面射電陣列探測暗能量大尺度結構的工程可行性。”科學家闡明瞭本次探測的技術價值。
精確測定中性氫大尺度聚類分佈爲哈勃常數與暗能量演化提供全新剛性約束基準
該項直接測量成果能夠直接繪製出早期宇宙至現代宇宙中性氫氣體的三維立體分佈網格。宏觀演化脈絡清晰可見。
通過精準捕捉宇宙膨脹過程中中性氫原子自旋躍遷信號的紅移特徵。天文學家得以直接獲取關於暗能量狀態方程、暗物質空間聚集以及哈勃常數膨脹速率的關鍵約束數據。理論物理驗證邁出大步。南非射電天文臺技術團隊表示。這項突破爲未來全面建成的平方公里陣列射電望遠鏡奠定了紮實的早期巡天數據基礎。跨國大科學工程加速推進。
英國曼徹斯特大學宇宙學資深教授在《今日宇宙》學術專欄撰文。發言人指出：“我們第一次不再完全依賴發光星系的光學圖像來推斷宇宙骨架。中性氫直接探測爲檢驗愛因斯坦廣義相對論在宇宙學超大尺度下的正確性提供了無與倫比的獨立實驗標尺。”團隊已啟動第二階段更大天區的高精度巡天計劃。
奠定平方公里陣列望遠鏡早期巡天基石射電天文學開啟精確宇宙學研究新紀元
MeerKLASS團隊取得的這項中性氫大尺度聚類測量成果。不僅填補了現代宇宙學在大尺度結構觀測中的長期空白。更對未來國際大科學工程具有不可替代的工程指導價值。科學探索意義深遠。
南非MeerKAT射電望遠鏡作爲平方公里陣列（SKA）前沿驗證平臺。其在複雜射頻干擾環境下的成功運行。充分驗證了下一代超大型干涉陣列的技術可靠性。工程設計經受考驗。國際天文學聯合會表示，通過二十一釐米強度測繪。科學家將在未來十年內繪製出涵蓋數百萬立方光年空間的宇宙立體全景圖。宇宙地圖更加精準。這種無需逐一分辨微弱星系即可獲取整體物質密度分佈的創新手段。極大地降低了深空巡天的時間與計算成本。觀測效率成倍提升。
歐洲南方天文臺射電天體物理學家撰文高度評價。發言人指出：“南非MeerKAT陣列的成功是射電天文學邁向黃金時代的重要標誌。我們終於擁抱了直接探測原始中性氫的利器。這將徹底刷新我們對暗能量與宇宙膨脹起源的物理理解。”後續擴大天區的深度巡天觀測試驗已排上日程。
