全新十億恆星地圖揭示銀河系的秘密

蓋亞任務的首批成果有望改寫天文學教科書,首先是對我們星系大小的升級

這張地圖基於蓋亞衛星資料展示了銀河系及其鄰近星系:較亮的區域表示恆星濃度較高。

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歐洲航天局(ESA)釋出了有史以來最大、最詳細的銀河系地圖,精確定位了11億顆恆星的三維位置,其中4億顆是科學界以前未知的。

歐空局的蓋亞空間天文臺繪製了該星表。預計它將改變天文學家對星系的認知——使研究人員能夠發現新的太陽系外行星,檢查暗物質的分佈,並微調恆星演化的模型。

蓋亞專案科學家蒂莫·普魯斯蒂說,數百名天文學家在9月14日資料庫公開後立即開始訪問資料庫。普魯斯蒂在位於荷蘭諾德韋克歐洲航天研究與技術中心的歐空局工作。“我對天文學界的建議是:請和我們一起享受吧,”他在馬德里舉行的新聞釋出會上說。


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義大利博洛尼亞天文臺的蓋亞研究員吉塞拉·克萊門蒂尼說,蓋亞已經發現了比研究人員預期的更多的恆星,這表明銀河系可能比之前估計的略大。

但是,在星表的釋出會上幾乎沒有宣佈新的結果,因為蓋亞團隊在資料釋出之前只被允許進行有限的分析——這與空間天文臺的慣例相反,在空間天文臺中,任務科學家通常在與世界分享資料之前,最多有一年的獨家使用期。

然而,一個值得注意的結果是對昴星團距離的新測量,昴星團是金牛座星群中的一個星團,一直是長期爭議的主題。許多測量結果將昴星團的距離定為距太陽約135秒差距(440光年),而蓋亞的前身,依巴谷任務發現它近約15秒差距。

蓋亞測量出的距離為134秒差距,誤差約為6秒差距——這表明依巴谷的發現是不準確的。荷蘭萊頓天文臺的天文學家安東尼·布朗是蓋亞資料處理合作組織的主席,他強調,結果仍然是初步的,一旦蓋亞收集更多資料,結果可能會發生變化。(最終,蓋亞應該能夠首次測量星團中單顆恆星的距離,而不是平均距離。)

但馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的天文學家大衛·索德布羅姆認為,蓋亞的結果被修正到與依巴谷的結果一致的可能性很小。“這並非不可能,但目前看來肯定不太可能,”他說。“對我來說,這基本上就是答案。” 索德布羅姆預計,依巴谷測量的問題可能在於為解釋星團中恆星異常亮度而進行的修正。

蓋亞於2013年末發射,並於2014年7月開始其科學任務。今天釋出的初步星表是基於其最初14個月的資料採集。蓋亞不像普通望遠鏡相機那樣進行靜態曝光。相反,它每六小時繞軸自轉一次,觀察恆星在其10億畫素探測器上留下條紋。

透過比較間隔六個月拍攝的天空掃描圖,研究人員能夠使用一種稱為視差的方法三角測量和測量恆星的距離,這種方法可以追溯到古希臘。對於超過兩百萬顆恆星,該星表還包括透過比較蓋亞資料和依巴谷資料獲得的恆星距太陽的距離及其運動的精確測量。在未來的版本中,該星表將擴充套件到包括超過十億顆恆星的距離和速度。

隨著更多年的觀測,蓋亞的測量將變得非常精確,以至於銀河系中許多恆星的距離將被精確到1%以內。

伊利諾伊州芝加哥大學的天文學家溫迪·弗裡德曼說:“蓋亞將要做的事情將是驚人的。” “在未來的幾十年裡,它將成為天文學家最基本的首選之地。”

本文經許可轉載,並於2016年9月14日首次釋出

Davide Castelvecchi is a staff reporter at Nature who has been obsessed with quantum spin for essentially his entire life. Follow him on Twitter @dcastelvecchi

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