蓋亞繪製的第一張星圖
歐洲空間局（歐空局）於2016年9月14日發布了蓋亞衛星拍攝的包含超過十億顆恆星的第一份星表──這是迄今為止規模最大的一次天體巡天觀測。在拼接有史以來最詳細的銀河系三維「地圖」的過程中，蓋亞衛星測繪出了11億4千2百萬顆恆星的精確位置和亮度。作為不久後更詳細的星表的鋪墊，9月14日公布的版本中還包含了其中超過兩百萬顆星的距離和運動信息。
蓋亞在測繪銀河系中的恆星
「蓋亞是天文測量的前沿。它正在以前所未有的精度給宇宙繪製『地圖』。」歐空局科學主任Alvaro Giménez如是說，「9月14日發布的版本向我們提供了對即將到來的更詳細數據的第一印象。這些數據將會顛覆人類對銀河系中星體分布和運動規律的認識。」
發射升空1000多天以後，蓋亞衛星在2014年7月開始了它的科學任務。第一版星表是基於它運行至2015年9月的14個月間採集的數據計算得出的。
「我們今天發布的漂亮星圖展示了蓋亞測量到的全天的恆星分布密度。這也證實了蓋亞運行一年來採集到的數據之優異。」歐空局蓋亞計劃科學家Timo Prusti如是說。
蓋亞正在掃描天空
星圖中的帶狀條紋顯示了蓋亞巡天掃描的方式。當掃描的次數越來越多直至5年任務期滿時，這些帶狀條紋將逐漸淡化直至消失。「衛星工作一切正常，也向我們證明了它的確有能力分辨十億顆恆星。雖然現階段的數據還比較初級，但是我們希望能儘快把它提供給整個天文學界使用。」Prusti博士補充道。
把衛星採集來的原始數據轉化成可用、可靠、並且具有前所未有之精度的星體坐標是件及其複雜的工作。它需要遍布全歐洲的450名科學家和軟體工程師的通力合作——這些人組成了蓋亞數據處理與分析委員會（Gaia Data Processing and Analysis Consortium, DPAC）。
委員會主席來自荷蘭萊頓大學的Anthony Brown說：「今天發布的數據版本是過去十年艱苦合作的成果。與來自不同領域的專家們一道，我們必須在觀測開始之前就做好準備。接收到數據之後，我們再把它處理包裝成為有天文意義的產品，並驗證它們的科學內涵。」
除了處理全數十億的星表，科學家們還詳細檢查了蓋亞第一年的任務與二十多年前的依巴谷任務（包括依巴谷和第谷－2兩幅星表）中重合的兩百萬顆恆星。
通過與之前相對不那麼精確的數據做比對，科學家們在蓋亞任務的第一年就可以開始理清「視差」(parallax)和「自行」(Proper motion)這兩種效應。視差是指由地球繞太陽公轉而造成的被觀測恆星的表觀運動，這種效應與恆星到地球的距離有關；而自行則是恆星相對於銀河系的實際物理運動。
通過這種第谷－蓋亞聯合天文測量(Tycho–Gaia Astrometric Solution, TGAS)的方式，科學家們可以估算出這些散布全天的兩百萬顆恆星的距離和運動。
比照之前作為天文學參考星表的依巴谷星表，新發布的星表精度提高了一倍，而包含的恆星數量則是前者的近20倍。
作為對新星表的一項驗證，數據處理與分析委員會的科學家們對疏散星團──一群出生在一起的相對年輕恆星──開展了研究。這項研究向我們清晰地展示了新數據所帶來的進步。
蓋亞星圖中的銀河、疏散星團和球狀星團
來自義大利國家天體物理研究所和帕多瓦天文台（Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) and the Astronomical Observatory of Padua）的Antonella Vallenari說到：「依靠依巴谷的數據，我們只能分析距離太陽最近的畢宿星團的結構和其內部恆星的運動，以及測量據離我們1600光年內的80個星團的距離。而有了蓋亞的第一批數據，現在我們可以測量4800光年內大約400個星團的距離和運動。並且新數據顯示，在距我們最近的14個疏散星團中有許多恆星到星團中心的實際距離比我們想像的更遠，似乎是正在逃離它們的母星團而奔向銀河系的其他區域。」
從太陽繫到畢宿星團，這段視頻基於蓋亞衛星的數據，影片從太陽，以及環繞太陽的八大行星開始，一直旅行到畢宿星團，畢宿星團是距離太陽系最近的疏散星團，距離我們約150光年。
隨著今後幾年蓋亞任務的持續進行和精準數據的持續發布，更多的星團將被發現並被詳細地加以分析研究。這項新的恆星普查中還包含了3194顆變星。變星是一類有節奏地變化大小的恆星。它們的亮度也隨著其膨脹收縮而有規律地變化。
許多蓋亞觀測到的變星都位於臨近銀河系的大麥哲倫星雲中。在第一個月的任務中，蓋亞對大麥哲倫星雲反覆掃描了數次以精確地測量這些變星的亮度變化。今天發布的星表中包含了這些變星亮度變化的詳細數據以及對數據潛力的初始研究，這其中有386顆變星是由蓋亞新發現的。
「諸如造父變星和天琴座RR型變星在宇宙距離的測量中是極有價值的指示，」來自義大利國家天體物理研究所和博洛尼亞天文台（Astronomical Observatory of Bologna）的Gisella Celementini解釋道：「用視差法我們僅可以直接測量銀河系中大多數恆星的距離，然而變星為我們的『宇宙距離階梯』提供了雖然間接但卻關鍵的一步，使我們對距離的測量可以擴展到更遙遠的星系。」
這類變星的特殊性質使對它們進行距離測量成為可能。例如，對造父變星來說，當它們自身越亮時，它們亮度的變化就越慢。而天琴座RR型變星在紅外波段也有具同樣的性質。測量亮度變化的規律並不困難；當與它們的視亮度相關聯時，我們便可以推測出它們的實際亮度。
而這正是蓋亞可以發揮作用的地方：未來，科學家們將可以利用蓋亞測量到的視差效應非常精準地確定大量變星的距離。有了這些，他們又可以進一步修正變星的亮度和變化期之間的關係，進而把它運用到銀河系以外的距離測量上。這種方法的前景在對第谷－蓋亞聯合天文測量數據的初步應用中已初露端倪。
Clementini博士補充說道：「這才僅僅是個開始。我們測量了大麥哲倫星雲的距離以檢測數據的質量。在這一過程中，我們也預測到蓋亞為改善我們對宇宙距離的理解將帶來的巨大衝擊。」
冥王星掩星
精確地獲知恆星的位置和運動不僅是研究銀河系的性質和演化以及測量恆星星系距離的的基礎，而且也有許多更「接地氣」的應用，比如運用我們的太陽系中。今年七月，冥王星從一顆遙遠而晦暗的恆星前運行而過。這顆恆星漸漸地消失在冥王星的背影中而後又重新出現，這一過程為我們探究冥王星這顆矮行星的大氣提供了不可多得的良機。
這次掩星現象僅僅在一個橫貫歐洲的狹窄帶狀區域內可以觀測到———這與日全食的本影在地球表面所划過的路徑類似。因而，對這顆恆星精準的定位成了指導地面望遠鏡瞄準它的關鍵。在為此而特地提早發布的這顆恆星的蓋亞數據中，比先前精度提高了10倍的位置信息構成了成功觀測這次罕見天文事件的必要條件。
自1988年以來的早期研究陸續發現冥王星稀薄大氣的壓力正在令人費解地上升，並暗示這上升似乎發生了暫停 。而事實上這顆矮行星正在駛離太陽，這本應造成它大氣的冷卻而使氣壓降低。
Brown博士說道：「這三個例子充分說明了蓋亞當前和未來的數據將會怎樣革命性地改變天文學的方方面面，讓我們可以從我們的近鄰，到整個太陽系，再到銀河系甚至從更大的宇宙尺度上來審視我們在整個宇宙中的位置。」
這第一批發布的數據顯示蓋亞任務正行駛在朝向它終極目標的軌道上。這個目標便是：在三維空間中以前所未有的精度繪製銀河系中星體總數量的1%，即十億顆恆星的位置、距離和運動。
「一路走到今天並非一帆風順：蓋亞任務遭遇過許許多多技術挑戰，而我們必須採取廣泛的合作才能學會怎樣應對它們。」歐空局蓋亞任務總指揮Fred Jansen說到，「但是現在，衛星發射之後的1000天，感謝所有參與者的出色工作，我們可以萬分激動地發布第一個數據集，並期待著下一個數據集的發布，必將完全釋放蓋亞的潛力，並使我們從前所未有的角度重新探索我們的星系。」
編者按：
第一版數據內容於今日（9月14日）在歐空局歐洲空間天文中心設在西班牙馬德里卡尼亞達新鎮的媒體見面會上發布。
十五篇關於描述第一版數據及其驗證過程的論文將發表在《天文學和天體物理（Astronomy & Astrophysics）》的一份特刊上。
蓋亞是一項測量銀河系和臨近星系中十億顆恆星位置的歐空局任務，目的在於構建目前最精確的銀河系三維星圖並解答關於它的結構、起源和演化的科學問題。
一個龐大的，由遍布歐洲的科學家、軟體工程師、數據處理和分析委員會構成的專家團隊負責蓋亞數據的處理和檢驗。這個團隊由各歐空局成員國出資支持。他們的最終目標是生成蓋亞星表。對數據的科學探索只有在它們完全公之於眾後才能開始。
數據處理和分析委員會成員來自20個歐洲國家（奧地利，比利時，捷克，丹麥，愛沙尼亞，芬蘭，法國，德國，希臘，匈牙利，愛爾蘭，義大利，荷蘭，波蘭，葡萄牙，斯洛維尼亞，西班牙，瑞士，瑞典和英國）以及域外國家（阿爾及利亞，巴西，以色列和美國）。
此外，歐空局的數據處理中心也為委員會提供了大力支持。該數據處理中心是所有蓋亞數據處理活動的中轉站。（翻譯：石樂 校核：Linda）
※國際空間站第49支遠征隊安全返回地球
※研究預測下一場火星上的全球性沙塵暴事件
※NASA的行星獵人計劃
※中國為空間領導權而競爭
※NASA的火星勘測軌道飛行器找到了歐空局的著陸器
TAG:NASA中文 |
※蓋亞衛星測逾11億恆星 繪銀河系最精確地圖
※「蓋亞」拍攝超11億顆恆星 將繪最精確銀河地圖
※周五競彩推薦：哥斯大黎加 VS 法屬蓋亞那
※迪迦奧特曼TV第一集旁邊的石像不是蓋亞和戴拿？
※周五競彩推薦：法屬蓋亞那 VS 加拿大
※美金杯A組最後一輪-哥斯大黎加迎戰法屬蓋亞那
※法屬蓋亞那鬧罷工 兩顆衛星受牽連
※銀河的十億繁星：蓋亞，送回了人類最偉大的自拍
※平成三部曲的巔峰 蓋亞奧特曼
※蓋亞奧特曼中出場的雷獸，樣子像牛魔王
※土耳其情報衛星從法屬蓋亞那發射升空
※前方冒死推薦，潛入蓋亞那原始叢林
※盤點那些能各個宇宙到處飛的奧特曼——蓋亞篇
※法屬蓋亞那風潮升級 周一實施「全封鎖」
※平成三傑——迪迦、戴拿、蓋亞你認為誰最牛？
※金杯賽:法蓋亞那VS加拿大
※再會的天空：蓋亞奧特曼里的XIG隊的空中武器裝備
※色氣俱佳的蓋亞那混血模特兒牧野紗弓 小麥色的健康皮膚非常搶眼
※除去傳說中的、合體和開外掛的奧特曼，蓋亞至高是最強的奧特曼嗎