Атомарный газ является основным материалом, из которого формируются все галактики. Эволюция галактик — это прежде всего процесс аккреции атомарного газа из межгалактической среды и превращения его в звезды.
Как следствие, наблюдение и исследование атомарного газа в галактиках и вокруг них имеют решающее значение для изучения моделей образования и эволюции галактик. Наблюдение излучения атомарного водорода в виде линий тонкой структуры с длиной волны 21 см в радиодиапазоне является наиболее прямым способом исследования атомарного газа.
Недавние наблюдения глубокого картографирования эмиссии в 21-сантиметровой линии вблизи известной компактной группы галактик "Квинтет Стефана" с использованием сферического телескопа с пятисотметровой апертурой (19-лучевой приемник) под руководством Сюй Конга, исследователя из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAOC), выявил очень большую атомарную газовую структуру длиной около 2 миллионов световых лет (примерно в 20 раз больше размера Млечного Пути ). Открытие было опубликовано в журнале Nature.
В настоящее время FAST является крупнейшим и наиболее чувствительным радиотелескопом с одной тарелкой в мире, а его 19-лучевой приемник является крупнейшей многолучевой облучающей решеткой L-диапазона для наблюдений с линией 21 см. Полный ввод в эксплуатацию 19-лучевого приемника FAST открыл новое окно для изучения атомарного газа во Вселенной, особенно для диффузного газа с низкой плотностью вдали от галактик.
Ученые комментируют свое открытие так:
Это самая большая структура атомарного газа, когда-либо обнаруженная вокруг группы галактик. Наблюдения достигли чувствительности 1σ=4,2×1016 см-2 на канал (Δv=20 км с-1; угловое разрешение=4′), что делает их в настоящее время наиболее чувствительными наблюдениями эмиссии атомарного водорода в линии 21 см на этом угловом разрешении.
С момента своего открытия французским астрономом Эдуардом Стефаном в 1877 году Квинтет Стефана продолжает раскрывать загадки, связанные со сложной паутиной взаимодействий между тремя галактикой и внутригрупповой средой в этой структуре.
Новые наблюдения показывают, что крупномасштабный диффузный газ с низкой плотностью (с плотностью столба менее 1018 см-2) существует далеко от центра группы, и вполне вероятно, что газ находился там около 1 Гб. годы. Наблюдения бросают вызов современной теории образования/эволюции групп галактик, потому что неясно, как атомарный газ с низкой плотностью может выдерживать ионизацию межгалактическим ультрафиолетовым фоном в столь длительном масштабе времени.
