在一项备受期待的进展中,天文学家创建了银河系最大、最精确的3D地图。欧洲航天局耗资10亿美元的盖亚任务于4月发布了最新的数据集,详细描述了超过10亿颗恒星的位置和运动。
盖亚探测器于2013年发射,从其位于地球背对太阳一侧的轨道停泊点扫描整个天空。其前所未有的地图基于对单个恒星及其运动在约两年内进行的25次独立观测,并包含银河系天体1%的代表性样本。这些数据在一系列论文中进行了描述,这些论文于4月开始在《天文学与天体物理学》杂志上在线发表,可以外推以模拟星系的过去和未来。
“我们正在测量一个时间点上的地图,但我们也可以向后和向前推演,”盖亚任务副项目科学家乔斯·德布鲁因说。
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盖亚于2016年9月发布了第一个数据集。但由于观测时间有限以及依赖于先前对天体位置的了解,它仅跟踪了200万颗恒星的距离和运动。第二个数据集包含关于其中13亿颗恒星的类似细节——是初始数据集的650倍。
该望远镜可以准确地观测银河系中心的恒星,距离可达30,000光年——相当于地球上的人发现月球上的便士。“盖亚测量的自行运动的精度真正使其具有革命性,”拉瓜迪亚社区学院的天体物理学家艾莉森·谢菲尔德说,她没有参与该项目。
盖亚的两个光学望远镜和三个科学仪器还可以测量恒星的亮度、温度和成分。新的数据集包括恒星的颜色,这可以揭示关于其表面温度和年龄的关键细节。谢菲尔德说,如此多样的观测使该探测器成为天体物理学家的“一站式银河结构商店”。
数据还包括七百万颗恒星的径向速度——朝向或远离地球的运动。这些测量使科学家能够计算这些天体相对于我们太阳的速度,这反过来揭示了更多关于星系可能如何演化的信息。作为额外的奖励,该数据集包含对太阳系内14,099颗小行星的观测。
荷兰卡普坦天文研究所的天体物理学家、欧空局盖亚任务成员阿米娜·赫尔米说,对恒星运动的精确了解不仅将提高科学家对银河系历史和演化的理解,还可能为神秘的“暗物质”的性质和分布提供线索,并可能检验引力的替代理论。