[Science] 欧洲盖亚太空望远镜收获大量数据 探索银河系深处的奥秘
[Science] 欧洲盖亚太空望远镜收获大量数据 探索银河系深处的奥秘 ——
欧洲盖亚太空望远镜收获大量数据 探索银河系深处的奥秘
- 乔纳森·阿莫斯（Jonathan Amos）
- BBC科学事务记者
图像来源，ESA
艺术构想图：欧洲的天文望远镜探测银河系深处
欧洲的盖亚（Gaia）太空望远镜发出最新一批数据，这个天空望远镜正在把宇宙发光源归类处理建立一个最新的资料库。
太空望远镜成了一台无与伦比、不断收获新发现的机器。
恒星，陨星和遥远的发光星系，任何能够被看到的太空物体都被观察并记录下主要的数据。
盖亚已经扫描记录了近20亿个太空物体。现在太空望远镜能解释这些太空物体的构成。
盖亚望远镜研究团队的成员，剑桥大学的尼克·沃尔顿（Nick Walton）教授对BBC记者说，“简言之，过去我们能很准确地说出它们的位置；现在我们能够告诉你它们是什么。”
欧洲宇航局(Esa)在2013年发射盖亚卫星，将这个太空望远镜送入距离地球100万英里的位置。
太空望远镜就像一个旋转的高顶礼帽，旋转的时候，望远镜利用英国制造的10亿像素的相机以惊人的精确度跟踪所有闪光或移动的物体。
测量这些太空物体的距离十分重要，在太阳轨道运行的太空望远镜通过测量这些物体的微小摇摆，通过三角学计算180个在银河系中，或银河系附近的恒星的距离。
- 地球在围绕太阳轨道运行的时候，相对较近的恒星显示出移动，而更远的恒星看上去“固定”
- 我们知道太阳到地球的距离后，就能利用视差角推算出有关恒星的距离。
- 但是因为这个角度非常微小，最近的恒星显示的视差角小于1角秒，或满月直径的0.05%
- 盖亚通过重复观察，能够把对一个亮度很高的恒星的测量误差降低到 7微角秒
- 这种视差方法还同其他更间接的技术一起使用来测量最遥远太空物体的距离
星座元素：不同颜色表明不同星座具有不同的金属性，发红色的星球是富铁星
在之前2020年12月发布的数据中，盖亚太空望远镜还显示了被观察到恒星的基本亮度和颜色信息。
新数据显示了光谱信息。
光谱把来自恒星的光分解成为不同的构成颜色，显示了太空物体的化学信息，温度，体积，年代和速度。
对于一个包括3300万个恒星的重要的恒星子集，盖亚观测研究人员能很快地确定这些恒星离开、或靠近地球的速度。
在太空物体运动的已知信息基础上，研究人员现在能构建这些太空物体的三维运动轨迹。
这些信息让研究人员有了更多去探究银河系构成和演变的动力，包括银河系的过去和未来。
盖亚太空望远镜得到的数据现在有：
- 20亿个光源——其中大部分是恒星，也有许多太阳系的物体和一些银河系外的物体
- 光谱信息，它们能显示亿万个太空物体的温度，化学构成，体积和年代
- 190万个类星体——遥远的星系，其中有吞噬性的黑洞驱动光线发射
- 156,000个小行星——研究它们的起源和掠过地球附近的可能性十分重要
对附近的仙女星系中的许多恒星测量并掌握了它们的三维信息，促进人们对这些天体如何、以及何时能够融入银河系的了解，这将在今后的几十亿年内发生。
太空望远镜还能探测到正在远离我们的恒星 (明亮区域)和朝我们移动的恒星(黑暗区域)
从这些新数据当中获得的最令人感到意外的发现之一是，研究人员认识到盖亚太空望远镜能做星震学方面的工作。对星球表面声震的研究，让研究人员能够得到诸如恒星的体积和年代多久远的信息。
比利时的天体物理学教授康尼·阿尔茨说，“星震让我们了解到恒星的很多信息，最显著的是关于恒星的内部活动。盖亚望远镜开启了对巨大行星的星震研究的金矿。”
盖亚太空望远镜释放最新一批数据（这是第三次全面的数据释放），全世界的天文学界马上就从这些数据中挖掘寻找线索。
一些研究团队已经准备好论文，需要盖亚的数据才能完成他们的研究。
对于那些互相竞争的团队来说，谁能首先发表研究成果成了一场竞赛。
研究的热点题目包括寻找高速星，它们在空间以每秒数百公里的速度移动。
欧洲宇航局盖亚项目科学家蒂莫·普鲁斯蒂（Timo Prusti）博士说，“这些恒星最可能的情况是，它们以如此高速运动，因此它们肯定在我们星系的核心处，只有在这种物理条件下才能有这样的加速现象。”
“到目前为止这些恒星更像是进了候选名单，因为盖亚望远镜没有那么充分的能力（充分掌握它们的信息），但我肯定天文学家已经准备在盖亚发布新的数据中进行探索。”
其他可供探索的热点题目还包括那些恒星中是否是有大量重于氢和氦元素的恒星或衰退的恒星。
贫金属星引起研究人员更多兴趣，因为这些恒星可能非常古老，也许是聚集形成银河系的最早的星群。
盖亚太空望远镜项目始于8年前，但是6月13日盖亚太空望远镜公布的数据只代表了34个月的科学项目成果。
还有5年的已经收集的数据没有完全被处理。
测绘星尘：星系中横条部分星尘最多(暗红色); 上面和下面星尘少 (蓝色)
按计划盖亚太空望远镜在2025年前一直要对太空进行扫描收集数据，在2030年前或下一个10年，甚至在2030年代初期，望远镜搜集的数据才能完全放入公共领域。
剑桥大学的格里·吉尔摩（Gerry Gilmore）教授对BBC新闻记者说，“从那些多出的时间你能得到什么呢？起码肯定会消除不确定性。但主要的收获是加强了对变化事务的敏感性。”
“尤其是关于恒星震荡，它能告诉我们在恒星周围有行星做环绕运动。”
“如果你只有一年的数据，你只能发现那些距离恒星非常近的行星。”“但是有长达10年的观察，你就会发现那些远离恒星的行星，发现行星家族。”
在盖亚望远镜使命结束的时候，它将能够确认银河系中成千上万个行星。
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