最精確銀河系三維輿圖發布，新發現4億顆恆星！

時值中秋，天宮奔月，人類對太空的探索從未止步。近日，天文學家依據歐洲航天局蓋亞探測器的數據，製作出了迄今為止最精確的銀河系太空地圖，並發現了約4億顆人類從未觀察到的恆星。待服役結束，蓋亞探測器將完成對10億顆恆星的數據丈量，然而，這一數字還只是浩淼銀河內恆星數量的約1%。

銀河、天蠍座、人馬座、礁湖星雲、人馬座恆星雲和心宿二。拍攝於智利阿塔卡馬沙漠。

攝影：BABAK TAFRESHI, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

撰文：Michael Greshko

經過對太空長達兩年的觀察，一台先進的太空測繪儀器終於發布了第一項成果：它以最精確的細節描繪了銀河系，這讓天文學家們驚嘆不已。

這項成果是「蓋亞（Gaia）」探測器發布的第一批數據。該探測器於2013年12月發射升空，由歐洲航天局負責運行，目前位於距離地球150萬公里的日地拉格朗日L2點。蓋亞探測器的位置得天獨厚，一直在分類記錄恆星，並尋找因探測器繞太陽運轉而形成的視差。

通過計算視差，天文學家們可以極度精確地計算出恆星的準確位置及運動，而天體測量學，正是有了蓋亞及其前輩依巴谷衛星才得以復興。

20世紀八九十年代，歐洲航天局的依巴谷衛星將天體測量學的視角帶到了太空，才得以精確地測量了10萬多顆恆星的精確距離。而蓋亞探測器的性能更好：依巴谷衛星只能探測1600光年的距離，但蓋亞探測器則能望到30000光年的距離。

這張銀河系及其近鄰星系的全天域圖是基於歐洲航天局的蓋亞探測器2014年7月至2015年9月之間的觀測數據繪製的。

供圖：ESA

顛覆性的探測

蓋亞探測器已經追蹤了銀河系200萬顆最亮恆星的位置和運動，遠遠超出了依巴谷衛星探測到的10萬顆恆星。

此次發布，是計劃在2022年之前發布的五次數據中的第一次，同時發布的還有一套天體地圖集（稱之為「天圖」似乎更恰當）。該天圖基於從2014年7月之後15個月內的數據，詳細記錄了銀河系中11億顆恆星的位置和亮度，其中4億多顆恆星都是之前從未見過的。

「這是單次調查中得到的最大的天圖，也是有史以來最精確的天圖。」蓋亞數據處理與分析聯盟的成員、萊頓大學的Anthony Brown說道。他指出，雖然這張天圖將在未來幾年進一步大幅提高精度，不過，蓋亞探測器已經能鎖定10毫角秒內一顆恆星的位置了，這相當於在1.6公里之外確定某個直徑小於頭髮絲寬度的物體的位置。

歐洲航天局科學部主任Alvaro Giménez在一份聲明中稱：「蓋亞處於天體測量學的前沿，能以前所未有的精度為天空繪圖。今天的發布會讓我們第一次認識到了等待我們去發現的重要數據，也認識到了這些數據將會徹底顛覆我們對銀河系內恆星分布與運動的認識。」

除此之外，這次數據發布也為天文學家的資料庫中增加了數百顆變星。變星會以可預測的方式定期變暗變亮，從而可以讓天文學家們測量宇宙距離。有了更多變星，就相當於擁有了一把更大、更精確的標尺。

蓋亞探測器目前還只處於初始階段。等到預定服役期結束，它將追蹤到大約10億顆恆星的精確位置和運動，這個數量相當於銀河系內估測恆星數量的1%。

愛爾蘭都柏林大學的天文學家Michael Perryman說：「蓋亞即將帶給人們銀河系的三維電影，絕對是史無前例。」他在成為蓋亞的首席項目科學家之前，曾在1993年至2007年間從事依巴谷衛星項目的研究工作。

他說：「真是太厲害了，這是革命性的進步，非常壯觀，肯定會讓數千名科學家忙上好幾年。」

而搭載了十億像素級攝像機和光學儀器的蓋亞探測器，雖可與哈勃太空望遠鏡上的攝像機相匹敵，但是，追蹤恆星並非它的唯一任務。蓋亞探測器首席項目科學家TimoPrusti稱，蓋亞最終的探測任務將會包含25萬個新的恆星系統天體、100萬個遙遠星系、50萬個類星體，以及約2萬個地外行星。

誠然，這絕對是天文學家們熱切期盼的重大奇蹟。美國哥倫比亞大學的天文學家Kathryn Johnston把蓋亞探測器比作是「我們這一代天文學家研究星系科學的偉大資料庫」。

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