O gás atômico é o material básico do qual todas as galáxias são formadas. A evolução das galáxias é principalmente um procedimento de agregação de gás atômico do meio intergaláctico e depois convertê-lo em estrelas.

Por esta razão, a observação e exploração de gás atômico dentro e ao redor de galáxias é crucial para o estudo da formação de galáxias e modelos de evolução. O método mais direto de explorar o gás atômico é através da observação da emissão da linha de estrutura fina de 21 cm do hidrogênio atômico na banda de ondas de rádio.

Recentemente, usando o receptor de 19 feixes do Telescópio Esférico de Abertura de Quinhentos metros (FAST), uma equipe internacional liderada por Xu Cong, pesquisador dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAOC), realizou observações de mapeamento profundo de emissão de linha de 21 cm em uma região ao redor do famoso grupo compacto de galáxias "Stephan's Quintet", e descobriu uma estrutura de gás atômico muito grande com um comprimento de cerca de 2 milhões de anos-luz (cerca de 20 vezes o tamanho da Via Láctea).

Suas descobertas foram publicadas na Nature em 19 de outubro.

O FAST é atualmente o maior e mais sensível radiotelescópio de prato único do mundo, e seu receptor de 19 feixes é o maior conjunto de alimentação multifeixe de banda L para observações de linha de 21 cm. O comissionamento completo do receptor FAST 19-beam abriu uma nova janela para o gás atômico no universo, particularmente para o gás difuso de baixa densidade longe das galáxias.

"Esta é a maior estrutura de gás atômico já encontrada em torno de um grupo de galáxias", disse Xu. As observações atingiram uma sensibilidade de 1?=4,2×10 16 cm -2 por canal (?v=20 km s -1 ; resolução angular =4'), tornando-as atualmente as observações mais sensíveis de emissão de linha de hidrogênio atômico de 21 cm em esta resolução angular.

Desde sua descoberta pelo astrônomo francês Edouard Stephan em 1877, o Quinteto de Stephan continuou revelando quebra-cabeças relacionados à complexa teia de interações galáxia-galáxia e galáxia-intragrupo no grupo.

As novas observações mostram que o gás difuso e de baixa densidade em larga escala (com uma identidade de coluna inferior a 10 18 cm -2 ) existe longe do centro do grupo, e é provável que o gás esteja lá por ~ 1 giga anos. As observações desafiam a teoria atual da formação/evolução de grupos de galáxias porque não está claro como o gás atômico de baixa densidade pode sobreviver à ionização pelo fundo UV intergaláctico em uma escala de tempo tão longa.