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银河系的十亿颗星图将改变天文学

2018-05-14
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作为10亿欧元(12亿美元)任务的一部分,2吨Gaia太空船于2013年底发射,并于2014年7月开始收集科学数据。Gaia处于稳定轨道,相对于太阳和地球。它使用称为视差的技术(参见'视差效应')重复测量来估计恒星和其他天体的距离。

除了551千兆字节的数据库之外,盖亚团队还发布了大量科学论文。这些研究的主要目标是描述研究人员对数据进行的质量检查,并说明如何使用这些数据;特派团的政策是将目录立即提供给更广泛的社区,而不是先为团队自己的科学研究预留该目录。

Gaia的另一位高级科学家,在新闻发布会上说,盖亚论文描述了大量原创性研究成果。例如,他展示了盖亚如何首次证明某些恒星群随着大型恒星沉入中心而同时膨胀。 “我们没有被允许发现,但我们无法避免制造它们,”他说。

其中一个发现的含义远远超出了银河系。一些天文学家尤其渴望看到盖亚对某些类型的变星的测量结果,这些变星被用作宇宙学的“标准蜡烛”。了解这些恒星在银河系中的精确距离,使它们成为衡量距离远离星系距离的标尺。特别是天文学家使用标准蜡烛估算宇宙膨胀速度有多快,但近年来,基于这种技术的测量结果显然与科学家说的那样矛盾 - 或“紧张” - 用宇宙微波的地图进行预测背景(CMB),宇宙大爆炸的余辉。对这些数据的初步观察表明,Gaia已经提高了标准蜡烛测量的精度,Gilmore在新闻发布会上说。但是,他补充说,“面值时,紧张局势仍然存在”。

Gilmore说,随着世界各地的团队下载Gaia数据并通过准备好的算法运行它们,接下来几天可能会出现几十个预印本。例如,研究人员将能够测试银河系如何通过合并较小的星系而形成的模型;测量暗物质的分布;并对他们的理论进行改进,研究恒星在燃烧核燃料储量时的演变过程。

英国吉尔福德萨里大学的天文学家丹尼斯·埃尔卡尔和他的合作者计划使用盖亚的数据来衡量大麦哲伦云,它是轨道银河系中最大的矮星系。他们将通过测量银河系恒星中由矮星系引起的潮汐运动来实现 - 有点像衡量月球对地球海洋的影响。

Gaia于2016年发布了初步目录,但当时尚未收集足够的数据来直接衡量许多恒星的距离。进一步的数据发布将包含越来越多的信息,并将启用全新的研究(下一版本将在2020年)。一些研究人员希望通过观察恒星在他们的行星引力下摆动来发现数以万计的系外行星,但是探测器必须收集数年以上的这些运动数据才能显现出来。其他人将检查类似的摆动以寻找引力波通过的证据。除了跟踪恒星之外,探测器还监测小行星,并将帮助科学家监测太阳系中可能与地球碰撞轨迹上的物体。

欧洲航天局位于荷兰诺德韦克的欧洲空间研究和技术中心的项目科学家蒂莫普鲁斯蒂说,2月份的一次技术故障暂时使盖亚陷入了“安全模式”,但该探测器总体状况良好。他表示,如果没有任何事情发生,欧空局将继续延伸使命,盖亚拥有足够的燃料继续运行到2024年,总共10年。

Nature 557,18(2018)

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