最精细银河系恒星地图发布！盖亚望远镜完成20亿颗恒星的数据测定

发表于 4年以前 | 总阅读数：467 次

图片来源：ESA/Gaia/DPAC； CC BY-SA 3.0 IGO。

欧洲航天局（ESA）盖亚空间望远镜（Gaia）发布第三版早期数据，包含了近 20 亿颗恒星的位置、运动、亮度和颜色等参数的高精度数据，以及首次对太阳系加速度进行光学测量的原始结果，这些数据将向公众开放。数据集和早期科学发现在英国皇家天文学会（Royal Astronomical Society）主办的一个特别新闻发布会公布。

盖亚卫星发射于 2013 年，其运行轨道围绕着日地拉格朗日 L2 点，该点位于太阳到地球连线延长线上距地球 150 万公里处。地球和太阳的万有引力在 L2 点达到平衡，因此航天器能够始终保持稳定的位置，长期一览无余地观察着天空。

盖亚的主要任务是利用视差测量恒星间的距离。简单来说，把一条手臂伸直，竖起大拇指，然后试着分别用左眼和右眼观察它，你就会发现拇指的位置好像发生了变化，这就是视差。在这项研究中，天文学家们使用盖亚天文台持续扫描天空，测量当地球绕太阳运行时，观测到的恒星位置发生了怎样的变化。

只要知道恒星的微小位置变化，就可以计算出它们之间的距离。在地球上这种观测受到大气层的干扰，因而非常困难。而在太空中，观测仅仅受限于望远镜的光学性能。

2016 年 9 月，盖亚发布了第一版恒星地图，包含约 200 万颗恒星的数据，2018 年 4 月又发布了第二版，包含了约 16 亿颗恒星的位置。这次公布的第三版地图总计包含近 20 亿颗恒星的位置，数据也较之前更为精确。此外，盖亚还跟踪其观测范围内的恒星随时间变化的亮度和位置变化情况（称为自行，proper motion），并通过光谱分析，测量它们靠近或远离太阳的速度，同时估算它们的化学组成。

新公布的数据中还包含对距离太阳 326 光年内的 30 万颗恒星精度极高的测量结果。研究人员利用这些数据来预测未来 160 万年恒星背景将会发生怎样的变化。研究人员还证实，太阳系正在其绕银河系的轨道上加速运行。

这种加速较为缓慢，对于一个在圆形轨道上运行的系统而言是预期范围之内的。过去一年，太阳以每秒 7 毫米的速度靠近银河系中心，而它沿轨道运行的速度达每秒 230 公里。

此外，来自盖亚的数据还详细描绘了银河系最大的两个伴星系——大麦哲伦云和小麦哲伦云，让研究人员能够看到其中不同的恒星群。一张生动的效果图描绘了这两个云星系，以及由一些恒星构成的连接它们的桥梁。

银河系最重要的两个伴生星系，大麦哲伦云（LMC，左侧）和小麦哲伦云（SMC，右侧），根据欧洲航天局的盖亚空间望远镜数据绘制。这两个星系由一个 75，000 光年长的恒星桥连接起来，其中一些恒星从 SMC 的左边延伸开来。图片来源：ESA/GAIA/DPAC

英国盖亚数据处理和分析协会（Gaia DPAC）项目主管、剑桥大学天文学研究所 Floor van Leeuwen 博士评论：“盖亚正在测量数千光年之外的上亿个天体之间的距离，这种精度相当于在 2000 多公里之外测量一根头发的直径。这些数据是天体物理学的支柱之一，使我们能够对临近的恒星进行深入分析，探讨关于银河系的起源和未来的关键性问题。”

盖亚将持续采集数据到至少 2022 年，且这一期限有可能延长至 2025 年。最终公布的版本将包括超过 20 亿个天体的数据，恒星位置的最终数据精确度预期可达目前公布结果的 1.9 倍，自行数据的精确度预计将提高 7 倍以上。