近日，由中国科学院国家天文台邹虎研究员领衔的国际合作团队，基于暗能量光谱巡天（DESI）的海量光谱数据，成功构建了迄今为止规模最大的极端贫金属星系（XMPG）样本。研究团队通过大样本统计分析，首次在统计意义上证实：本地宇宙中的极端贫金属星系保留了与早期宇宙一致的星系标度关系，是研究宇宙第一代星系形成与演化的理想“本地实验室”。相关成果已在线发表于国际天文学期刊《 The Astronomical Journal》。

图1. 本研究工作发现的部分XMPG的彩色图像

极端贫金属星系被定义为气体相金属丰度低于太阳值10%的星系。因其保留了极为原始的化学演化状态，它们常被视为早期宇宙原初星系遗留在本地宇宙的“活化石”。这类星系不仅能帮助天文学家破解星系化学增丰的初始条件，还能为约束宇宙原初氦丰度提供关键观测锚点。然而，XMPG在本地宇宙中极为罕见，受限于早期光谱数据的规模，既往研究样本量小，难以开展具有统计显著性的系统分析。

本研究依托DESI第一期数据发布（DR1）中包含的超过1400万个星系的光谱，经过严格的样本筛选与质量控制，团队最终识别出662个已证认XMPG和763个高质量候选体。其中最贫金属星系的金属丰度低至仅约太阳值的2%。值得一提的是，本次发现的1222个天体为首次发现，将已知的极贫金属星系数量提升了近3倍。

通过对这一大样本的系统分析，研究团队建立了它们与宇宙早期星系的关联性：

•    与早期宇宙恒星形成主序的一致性：XMPG遵循与普通恒星形成星系截然不同的恒星形成主序（SFMS），其斜率更小。XMPG的SFMS与詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）观测到的高红移星系基本一致。这证明部分XMPG至今仍能维持与原初星系相当的高恒星形成率。