“蓋亞”繪制的銀河系三維地圖發(fā)布

王晉嵐

綜合英國Nature[2016，537（7620）：292]和歐洲空間局（European SpaceAgency，ESA）報道，2016年9月14日，歐洲空間局發(fā)布了首份由“蓋亞”（Gaia）空間望遠鏡繪制的銀河系三維地圖。首次公布的地圖包括2 057050顆恒星及其他天體的三維位置，以及過去20余年間它們的變化情況。在不久的將來，Gaia將公布更詳盡的星系地圖，包括至少10億顆天體，天體覆蓋范圍和數(shù)據(jù)精度都遠遠優(yōu)于過去，這將極大改變?nèi)藗儗τ钪娴恼J識。

通過Gaia繪制的地圖，在以下方面將取得重要發(fā)現(xiàn)。

銀河系的結(jié)構(gòu)借助Gaia的三維地圖能更深入了解銀河系的結(jié)構(gòu)，包括無法從地球上直接觀測到的部分，比如連接銀心和旋臂的銀棒。結(jié)合恒星顏色、溫度和化學(xué)組分的數(shù)據(jù)，將能重構(gòu)銀河系130億年以來的演化歷程。

暗物質(zhì)分布情況，恒星運行軌跡的細節(jié)將揭示銀河系中暗物質(zhì)的分布情況，這將對一些理論模型進行檢驗，如修正牛頓動力學(xué)理論（modifiedNewtonian dynamics，MOND）。

恒星距離的測定Gaia將對恒星到太陽的距離進行精確測量，這將對目前一些有爭議的距離測定進行澄清。例如，哈勃空間望遠鏡的觀測顯示，昴星團距太陽的距離約為135秒差距，而依巴谷衛(wèi)星的測量數(shù)據(jù)則是120秒差距。

發(fā)現(xiàn)系外行星通過凌星現(xiàn)象，天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了上千顆系外行星，Gaia將通過另一種方法——引力效應(yīng)，來尋找系外行星，這種方法能直接測量出行星的質(zhì)量。

發(fā)現(xiàn)小行星的威脅Gaia將對太陽系內(nèi)的小行星進行觀測，能夠發(fā)現(xiàn)近地天體，并把有威脅的目標通知地基望遠鏡以進一步進行監(jiān)測。對小行星運行軌跡的測量也將有助于人們對廣義相對論進行精確檢測。

宇宙膨脹速率的測定Gaia的覆蓋范圍僅限于銀河系及鄰近天體，但仍將有助于人們對整個可觀測宇宙的理解。對遙遠星系的距離測量通常通過Ia型超新星，這一方法需要與銀河系內(nèi)的Ia型超新星進行比對。Gaia的測量數(shù)據(jù)將有利于人們更精確地測量宇宙的膨脹速率。