蓋亞任務——繪製出銀河系中心棒狀恆星集合的地圖

2020-07-02 天文在線

簡介：天文學家結合ESA的蓋亞天文臺獲得的數據與其他觀測繪製銀河系中心棒狀恆星集合的地圖，第二次數據結合時加入計算機代碼以確定恆星表面溫度、物種滅絕及其距離的改進估計值。蓋亞任務仍在進行，期待它能幫助我們進一步探究銀河系。

蓋亞任務——繪製出銀河系中心棒狀恆星集合的地圖

圖源：ufo

儘管天文學領域已經取得了許多進步，但科學家們依然很難對銀河系有準確的估測。因為我們身陷其中，這使得評估它的大小、結構和範圍要困難得多——不像位於數百萬(或數十億)光年之外的星系。幸運的是，幸得設備的改進和不懈的努力，我們一直在不斷取得進步。例如，一組天文學家將歐空局蓋亞天文臺獲得的最新數據與其他望遠鏡的紅外和光學觀測結果結合起來，開始繪製銀河系中心的棒狀恆星集合地圖。這是史上第一次——天文學家們能直接測量這種棒狀星雲結構。

蓋亞任務——繪製出銀河系中心棒狀恆星集合的地圖

圖源：sohu

近六年來，蓋亞宇宙飛船一直在對銀河系中超過10億顆恆星以及其他天體進行天體觀測。由此產生了前所未有的資料目錄，其中包含了它們的亮度、位置、距離測量和它們在天空中運動的數據。到目前為止，分別在2016年和2018年，蓋亞已經發布了兩個重要數據，都徹底改革了天文學的許多領域。

弗裡德裡希·安德斯是巴塞隆納大學的研究人員和該研究的第一作者，他在一次歐洲航天局新聞發布會上發言:

「我們特別關注在蓋亞數據裡的這兩個恆星的參數:恆星的表面溫度和「物種滅絕」,這基本上是對我們與恆星之間有多少塵埃的測量,塵埃掩蓋了他們的光,使其看起來更紅了。這兩個參數是相互聯繫的,但是我們可以通過添加額外的信息來獨立估測它們，這些額外數據是通過用紅外線觀測塵埃而獲得的。」

為了他們的工作，該小組將第二次蓋亞數據發布與地面和太空望遠鏡進行的紅外調查結合起來。然後，他們使用由安娜·奎羅斯和斯達霍斯合作開發的一組計算機代碼來完成這項工作。該代碼將觀測結果與恆星模型進行比較，以確定恆星的表面溫度、物種滅絕以及恆星的改進距離估計。

蓋亞任務——繪製出銀河系中心棒狀恆星集合的地圖

圖源：sohu

這項工作帶來的結果是，天文學家們能夠獲得大約1.5億顆恆星的距離估計值——在特殊情況下，這個值要高出20%甚至更多。這使得他們能夠追蹤銀河系中恆星的分布，其追蹤距離遠遠大於僅僅使用原始蓋亞數據所能達到的距離。

蓋亞任務——繪製出銀河系中心棒狀恆星集合的地圖

在歐洲南方天文臺拍攝的一張銀河系照片中，藝術家們對蓋亞望遠鏡的設想被推翻。圖源感謝:歐空局/ATG媒體實驗室；背景:ESO/S. Brunier

這項研究的共同作者克裡斯蒂娜·恰皮尼是萊布尼茨天體物理研究所的研究員，該項目就是在她所在的研究所協調開展的。「隨著第二次蓋亞數據的發布，我們可以探測到圍繞太陽半徑約為6500光年的區域，但是有了我們的新目錄，我們可以將這個『蓋亞球體』擴大三到四倍，延伸到銀河系的中心，」她說。

蓋亞任務——繪製出銀河系中心棒狀恆星集合的地圖

圖源：esa

一旦做到這一點，他們的數據就清楚地揭示了我們銀河系中心的特徵——巨大而伸長，它是由恆星的三維分布構成的。毋庸置疑，這正是銀河系的棒狀星系,天文學家通過研究其他棒狀螺旋星系的結構來理解它。但是由於身處於銀河系之中，科學家們只能得到這些間接的指示。

這些包括紅外測量中的恆星計數或者我們銀河系中的恆星和氣體的運動。而通過這些最新的恆星距離的幾何測量，天文學家們第一次能夠在三維空間中看到這條銀河棒。正如恰皮尼總結的：

「最終,吸引我們的是銀河考古學:我們想要重建銀河系的形成和演化的過程,我們就必須理解它歷史上的每一個組分。目前還不清楚這個棒——大量恆星和氣體圍繞星系中心剛性旋轉，它是如何形成的，但隨著蓋亞和其他即將在未來幾年進行的調查，我們肯定會找到解決問題的正確途徑。"

蓋亞任務——繪製出銀河系中心棒狀恆星集合的地圖

第一張使用蓋亞數據製作的天空地圖。圖源感謝:歐空局/蓋亞/ DPAC /蒙提尼奧和巴羅斯——中央研究中心-裡斯本大學。

當蓋亞團隊在2021年進行第三次數據發布時，這些最新的觀察結果也是對公眾期待的預告片。這一發布內容將包括更多恆星的距離測量。這也有望提高天文學家對銀河系中心複雜區域的理解。

與此同時，該團隊熱切地期待著阿帕奇點觀測站銀河演化實驗2號(遠地點2號)的下一次數據發布，以及即將推出的4米多目標觀測望遠鏡(4MOST)和威廉·赫歇爾望遠鏡增強型區域速度探索者(WHT·埃夫拉)等設施未來發放的數據。

在慢慢探尋之前隱藏的銀河繫結構的過程中，蓋亞正在做的正是它被設計來做的事情:向我們展示關於我們所無法看到的銀河系裡的東西。這次任務計劃再持續兩到四年，我們預期會有許多了不起的發現。

這項描述國際團隊調研結果的研究發表在《天文學和天體物理學》雜誌上。

作者: Matt Williams

FY: 句號獸

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