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里程碑!蓋亞望遠鏡追蹤測定20億顆恆星,描繪出史上最精細銀河系恆星地圖


12月3日,一個由國際天文學家組成的團隊公布了迄今為止最詳細的銀河系大片區域恆星名錄。

歐洲航天局(ESA)蓋亞空間天文台(Gaia space observatory)發布的第三次早期數據,對恆星位置、運動、亮度和顏色的測量進行了分享。

最初的發現包括第一次光學測量太陽系的加速度。數據集和早期的科學發現將在由皇家天文學會主辦的一個特別簡報會上發表。

蓋亞(Gaia)於2013年發射,其運行軌道圍繞所謂的拉格朗日2點(L2)運行,該點位於地球後方離太陽150萬公里處。在L2時,地球和太陽之間的引力是平衡的,所以飛船保持在一個穩定的位置,允許長期基本暢通無阻地觀察天空。

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蓋亞(Gaia)的主要目標是用視差法測量恆星的距離。在這種情況下,天文學家使用天文台持續掃描天空,測量由於地球繞太陽運行而導致的恆星位置隨時間的明顯變化。

只要知道恆星位置的微小變化,就可以計算出它們的距離。在地球上,由於地球大氣層的模糊,這一點變得更加困難,但在太空中,測量僅僅受到望遠鏡光學的限制。

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之前的兩個版本已經包含了16億顆恆星的位置。而這次發布的數據,使總數接近20億顆恆星,並且它們的位置比之前的數據要精確得多。

蓋亞還跟蹤了恆星在視線中隨時間變化的亮度和位置(它們所謂的固有運動),並通過將它們的光分解成光譜,測量它們靠近或遠離太陽的速度,並評估它們的化學成分。

新數據包括對距離太陽最近326光年內30萬顆恆星的異常精確的測量。研究人員利用這些數據來預測未來160萬年恆星背景將會發生怎樣的變化。他們還證實,太陽系在其繞星系的軌道上正在加速。

這種加速度是平緩的,是在一個圓形軌道上運行的系統所能預期到的。一年多來,太陽以每秒7毫米的速度向星系中心加速,而它沿軌道運行的速度約為每秒230公里。

此外,蓋亞的數據解構了銀河系最大的兩個伴星——大麥哲倫星雲和小麥哲倫星雲,讓研究人員可以看到它們不同的恆星群。一個衝突性的視覺效果顯示了這些子集,以及兩個星系之間的恆星「橋樑」。

蓋亞科學團隊的一員、劍橋大學天文學家尼古拉斯·沃爾頓(Nicholas Walton)描述稱,「宇宙普查」就像在每個人身上安裝追蹤器,標出他們的位置,監測他們的健康狀況。「我們可以告訴你哪些恆星在;冒汗、哪些是活躍的,哪些是休眠的,哪些會死亡,哪些會爆炸。」

在過去的四年里,來自蓋亞的數據已經被廣泛應用於各種應用中。到目前為止,已有大約1600項研究基於Gaia的數據發表。

「蓋亞測量了成千上萬的相隔數千光年之遙的對象,測量的距離超過2000公里,精度卻僅相當於一根頭髮的厚度。這些數據是天體物理學的支柱之一,使我們能夠對鄰近的恆星進行取證分析,並解決有關銀河系起源和未來的關鍵問題。」

蓋亞將繼續收集數據,至少到2022年,並可能延長到2025年。最終公布的數據預計將比目前公布的數據精確1.9倍,準確的運動精確7倍以上,總共有20多億個天體。

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