业余-埃伯利望远镜暗能量实验（HETDEX）的研究团队报告称，他们在距今约100亿至120亿年前的3万多颗星系周围探测到大规模氢气晕结构，即所谓的莱曼-α星云。这一结果显示，早期星系生长所依赖的原始物质储量可能比此前观测所显示的更为丰富。相关论文已于2026年3月11日发表在《天体物理学杂志》上。

大尺度氢气结构首次系统显现

根据研究团队介绍，在HETDEX数据中识别出的一个巨大氢气晕被叠加到美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CSA）詹姆斯·韦伯太空望远镜的深空成像上。该系统存在于约113亿年前，由其中众多星系的综合辐射照亮，图像中最明亮区域以红色标示。

氢气本身不发光，通常难以直接探测。研究人员指出，当氢气靠近释放大量能量的天体——例如富含紫外辐射恒星的星系或星系群——这些能量会激发氢气发出莱曼-α辐射，从而在观测中显现出来。

此前的观测由于仪器灵敏度和观测时间限制，多数只能捕捉到最亮、最极端的氢气晕案例；针对早期星系的深度定点观测视场较窄，也往往仅能解析出尺度较小的氢气晕。介于小型与极大型结构之间的中等尺度氢气晕长期难以系统识别。

HETDEX的最新结果被研究团队视为对这一观测空白的初步填补。

大视场巡天与海量光谱数据

HETDEX利用位于麦克唐纳天文台的业余-埃伯利望远镜开展观测，目标是通过绘制超过一百万颗星系的位置来研究暗能量的性质。在这一过程中，项目也获取了大量关于星系周围环境的附带信息。

“我们捕获了近半拍字节的数据，不仅涵盖这些星系本身，还包括它们之间的区域。”HETDEX首席研究员、德克萨斯大学奥斯汀分校天文学系主任Karl Gebhardt表示，“我们的观测覆盖了相当于超过2000个满月大小的天空区域，规模巨大且前所未有。”

HETDEX科学家、德克萨斯大学奥斯汀分校博士后研究员Dustin Davis介绍称，业余-埃伯利望远镜是全球口径最大的望远镜之一，而HETDEX所配备的仪器在一次观测中即可产生约10万条光谱数据。“因此，我们拥有海量数据，能够在其中寻找各种有趣且不同寻常的现象。”他说。

7万颗早期星系与多样氢气晕形态

在此次研究中，团队从迄今HETDEX识别的逾160万颗早期星系中筛选出7万颗最明亮的星系，并借助德克萨斯高级计算中心的超级计算机，对这些星系周围是否存在氢气晕迹象进行了系统检索。

研究结果显示，这些氢气晕的尺度差异显著，直径从数万光年至数十万光年不等。部分氢气晕形态相对规则，类似环绕单个星系的橄榄球形云团；另一些则呈现出庞大而不规则的团块结构，内部包含多个星系。

HETDEX数据经理、德克萨斯大学奥斯汀分校研究员Erin Mentuch Cooper表示，多星系组成的大型不规则氢气结构在样本中尤为引人关注。她形容，这类结构在图像中“看起来像巨大的变形虫，触手向太空中延伸”。

研究发表信息

论文题为《HETDEX中的莱曼-α星云：连接宇宙正午时期莱曼-α晕与星云的最大统计普查》（HETDEX Lyman-α Nebulae: The Largest Statistical Census Connecting Lyman-α Halos and Nebulae at Cosmic Noon），作者为Erin Mentuch Cooper等人，发表于《天体物理学杂志》2026年1000卷第38页，DOI为10.3847/1538-4357/ae44f3。