數星星的本事誰最強？蓋婭已經數了17億顆了

有史以來最詳盡的銀河立體星圖問世。

蓋婭的全天銀河圖。根據對近17億顆恆星的測量數據製作而成。ESA

蓋婭探測器。ESA / ESO

歐空局從來不乏雄心壯志。2013年12月19日，蓋婭探測器升空，其任務，是要在5年時間內（現已延長），用「簡單粗暴」的方式，一顆一顆地測量銀河系恆星，繪製一幅包含10億顆恆星，太陽系行星、彗星、小行星，以及河外類星體的星圖。這幅星圖，是人類有史以來規模最大，精度最高的立體星圖。

2016年9月，蓋婭發布了首批數據，包含了200多萬顆恆星的距離和運動參數。而今年4月25日，蓋婭發布的第二批數據更加令人嘆為觀止。這批數據包含了10億顆以上的恆星、太陽系小行星，甚至於河外恆星的位置、距離和運動參數。

蓋婭採集第一批數據耗時只有一年多，而獲得第二批數據的觀測周期長達22個月，從2014年7月25日開始，到2016年5月23日結束。初步分析結果，展現了銀河系內大約17億顆恆星的詳細信息。這些信息中有一些對於我們了解星系的演化方式十分重要，比如這些恆星的運動方式。

以視覺化的方式，對第一批蓋婭數據和第二批蓋婭數據的數據量進行比較。ESA

正如歐空局科學主管Günther Hasinger所言，蓋婭的觀測結果，將重新定義天文學的基石。蓋婭任務是人類合作精神的偉大成就，包含了大量高度複雜的數據。

蓋婭擁有極高的精度，它有能力辨別每一顆恆星的視差。視差是地球公轉造成的，在不同的點上，遙遠天體影像在視覺表象上產生的細微偏差，能夠反映天體和地球間的距離。蓋婭已將17億顆恆星記錄在案，並測量和記錄了其中13億顆恆星的視差數據和自行數據（速度）。

而這些恆星中有10%的視差測量精度之高，已經可以滿足天文學家直接估算單一恆星距離的需要。

在蓋婭之前，大約30年前，歐空局的依巴谷衛星曾經對11.8萬顆恆星進行過測繪。蓋婭觀測的恆星不但在數量上已經大大超過了它的前輩，而且其採集的數據類型更多，還包括了許多恆星之外的天體。

除了恆星的自行數據，蓋婭還為天文學家提供了將近全部17億顆恆星的諸如光度和光譜方面的信息，其中還包括將近50萬顆變星。

蓋婭還提供了將近700萬顆恆星的視速度數據，大約1億顆恆星的表面溫度數據，以及8700萬顆恆星對周邊星際塵埃的影響數據。蓋婭還收集了大約14000顆太陽系小行星的位置信息，可供天文學家對它們的軌道參數作出進一步測定。

根據蓋婭數據重現的太陽系小行星分布動畫。ESA

蓋婭還測量了大約50萬個遙遠類星體的位置信息。類星體是星系的一個特殊類型，類星體的中心都有超大質量黑洞，且類星體的中央黑洞周邊，都在因黑洞吞食物質而釋放出巨大的能量。能量束的前進方向如果正對著地球，這些星系就會變得極端明亮。過去類星體在射電波段上，可以作為天體定位的參考系。而現在，在蓋婭的推動下，我們在可見光波段上也可以這麼做了。

科學家利用蓋婭的數據，還製作出了一幅有史以來最為詳盡的全天恆星赫-羅圖。星系考古學的新紀元正在開啟。

蓋婭的赫-羅圖。ESA

赫-羅圖是用來研究恆星分類和恆星演化的著名圖表，得名於兩位20世紀早期的天文學家。天文學家從蓋婭數據中選取了距離太陽5000光年內的400萬顆恆星，有史以來第一次，將太陽系外恆星的面貌以極高的詳盡度展現在了我們面前。

通過蓋婭提供的這張赫-羅圖，天文學家可以詳細地區分，這些分布於銀河各個部位，形成方式各不相同的恆星的年齡族群。

蓋婭數據對於我們了解太陽系的周邊區域也有極大的推進作用。這些近鄰我們原本以為已經了解得非常透徹，但蓋婭卻為我們提供了許多前所未見的新信息。例如蓋婭發現，太陽周邊幾千光年範圍內的恆星都在以一個相似的模式，以相似的速度圍繞銀河系飛行。這背後的原因仍是一個謎，天文學家不知道這是銀河系本身導致的結果，還是銀河系與其它小星系相互影響，亦即星系之間融合的結果。

根據蓋婭數據重現的圍繞銀河系運行的球狀星團軌道（藍色）和矮星系軌道（紅色）。ESA

蓋婭還為我們提供了與銀河系75個球狀星團，以及銀河系周邊12個矮星系有關的信息。這些星團和星系都在圍繞著銀河系運行。蓋婭提供的信息有助於我們更加深入地了解銀河系的演化方式，引力對銀河系的影響，以及暗物質在星系演化過程中扮演了什麼樣的角色。

歐空局蓋婭任務的主管Fred Jansen表示，蓋婭所提供的雪崩式信息，將揭開銀河系身上的許多奧秘，足夠科學家忙好多年的了。

儘管成果已經如此輝煌，蓋婭的數據卻還沒發布完。2020年晚些時候，蓋婭將發布第三批數據，並在2020年代發布最終版的天體目錄。與此同時，蓋婭的任務也將被延長，它可能會一直運行到2020年結束。

參考：http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_creates_richest_star_map_of_our_Galaxy_and_beyond

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