欧洲航天局的盖亚任务：创建精确的恒星3D地图，并探索整个银河系中的活动模式

来源：牧夫天文

截止到12月3日，科学家们已经获取了18亿颗恒星的数据。18亿颗！！

这些珍贵的信息归功于欧洲航天局的盖亚（Gaia）任务，该任务花费6.5年的时间追踪我们银河系以及更远范围内的恒星。利用其探测成果，科学家们得以创建精确的恒星3D地图，并探索整个银河系中的活动模式。

“基本上所有天文学领域都将或多或少从中受益，因为它是非常基础的数据，”荷兰莱顿大学的天文学家，盖亚数据处理与分析联合会执行团队主席安东尼·布朗（Anthony Brown）说道， “这是一个非常非常广泛的调查任务。”

这张图片根据欧洲航天局盖亚探测器的测量和投影，显示了距太阳系326光年以内的4万颗恒星在未来40万年里的路径。

图源：ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO. Acknowledgement: A. Brown, S. Jordan, T. Roegiers, X. Luri, E. Masana, T. Prusti and A. Moitinho.

研究18亿颗恒星这件事听起来的确威风凛凛，但这项任务的科学核心在于对大量的数据进行统计分析。布朗说：“我认为确切的数字并不是那么重要。虽然我们还只能观察到银河系中大约1％的恒星，却依旧有如此巨大的数目。”

尽管科学家们才刚刚可以获取公开的数据，但盖亚团队的成员已经挖掘了一些数据以进行初步分析，他们测量了太阳系在银河系中运行轨道上的加速情况，而这是一个微小的现象。

为此，盖亚调查了超过100万个类星体（位于星系中心的明亮物体）——它们距离我们如此遥远以至于看上去它们都没有移动。但是，它们确实指向了银河系中心，并且反映出了太阳系从邻近天体经过时所产生的不同的细微拖拽现象。

获得的结果是一个以米为单位的值，而目前的精度仍然有些低。这实在是一个小之又小的数字，在新数据发布之前尚无法进行更有意义的计算。

布朗谈到测量时说：“能做到这一点真的太神奇了。”

而这仅仅是个开始。今天的数据是盖亚探测器第三次寻宝的成果，其中包括大约三年的观测数据，这连迄今为止所收集数据的一半还不到。（这种脱节主要由于盖亚收集的数据十分庞大，以及遍及欧洲的400名团队成员必须全部完成处理工作才能将其转化为公开结果）盖亚团队计划至少再发布两次数据，甚至更多——如果盖亚的任务可以再延续十年。

布朗说，在众多其他研究中，先前的数据发布使科学家们能够追踪银河系的形成历史。那些测量结果确定了银河系最近的一次重大合并，大约发生在100亿年前。最近，随着银河系慢慢地将附近的矮星系撕裂，相互作用似乎与银河系中形成恒星的爆发相吻合，而这是另一种形式的星系塑造。

布朗强调了与先前数据不同的发现，表明盖亚可以根据对白矮星（类太阳恒星大气被剥离、燃料耗尽后剩下的高密度的核）的观测促进科学的发展。

新的盖亚数据显示了银河系的伴星系麦哲伦云。 

（图源：ESA / Gaia / DPAC）

通过盖亚对这些恒星的光度和温度的测量，科学家可以确定在某个亮度下，通常逐渐暗淡下去的恒星会在此处徘徊一会儿，然后才能继续消退。布朗表示，这证明了在这些恒星的深处，碳和氧正在结晶。这正是科学家们长期以来所期望、却苦于无法观测到的证据。

“我真的太喜欢这个结果了！就好像我们一开始只是说，‘好吧，让我们先看看这些东西有多远’，然后你最终观测到了它们的内部，并且证明了他们是结晶的。”布朗说道，“这是50年前的预测了，但现在是我们第一次可以通过观测到它来证明曾经的猜想。”

如今，科学家可以使用更强大的数据。这些新数据可通过欧洲航天局获得。

每一个难以入睡的夜晚，数不尽的满天星辰都陪伴着我们。那么，星星睡不着的时候，也会数人类吗？