到银河系的反中心及以后：盖亚（Gaia）提供的超过18亿颗恒星的详细数据

时间：2022-05-21 10:25:06 来源：

盖亚（Gaia）在接下来的40万年中的出色表现。星星在不断运动。在人眼中，这种运动-被称为适当的运动-是无法察觉的，但是盖亚（Gaia）正在对其进行越来越精确的测量。这张图片上的轨迹显示了在未来40万年中，全部位于太阳系100帕秒（326光年）内的40,000颗恒星将如何在天空中移动。这些适当的动作作为Gaia早期数据版本3（Gaia EDR3）的一部分发布。它们的精确度是以前的Gaia DR2中发布的正确运动的两倍。精度的提高是因为盖亚现在已经测量了更多次，更长的时间间隔内的恒星。与Gaia DR2相比，这代表了Gaia EDR3的重大改进。

我们银河系郊区的恒星运动暗示着银河系历史的重大变化。这一结果和其他同样引人入胜的结果来自一系列证明ESA盖亚早期第三次数据发布（EDR3）质量的论文，该数据于2020年12月3日公开。

盖亚数据处理与分析联盟（DPAC）的天文学家通过观察银河系“反中心”方向的恒星，了解了银河系的过去。这是与星系中心在天空上完全相反的方向。

反中心的结果来自与盖亚数据一同发布的四份“演示论文”之一。其他人则使用盖亚（Gaia）数据对附近恒星进行普查，得出太阳系围绕银河系中心的轨道形状，并探测银河系附近两个星系中的结构。这些论文旨在强调新发布数据的改进和质量。

盖亚的《早期数据发布3》的数量。

盖亚EDR3包含由盖亚航天器探测到的超过18亿个源的详细信息。与2018年4月公开的先前数据版本（Gaia DR2）相比，这意味着增加了超过1亿个来源。Gaia EDR3还包含约15亿个来源的颜色信息，比Gaia DR2增加了约2亿个来源。除了包括更多来源之外，测量的总体准确性和精确度也得到了提高。

ESA的Gaia副项目科学家Jos de Bruijne说：“新的Gaia数据有望成为天文学家的宝库。”

来自超过18亿颗恒星的数据已用于创建整个天空的地图。它显示了ESA的Gaia卫星观测到的，作为Gaia早期数据发布3（Gaia EDR3）的一部分发布的恒星的总密度。较亮的区域表示密集的恒星集中，而较暗的区域表示观察到较少恒星的天空斑块。与最亮和最重的恒星增强的彩色亮度图相反，此视图显示了所有恒星的分布，包括微弱和较远的恒星。主导图像的明亮水平结构是银河系的平面。它是一个扁平的光盘，可以容纳我们大多数的星系恒星。图像中心的凸起围绕着银河系的中心。

盖亚（Gaia）的新数据使天文学家可以追踪银河系反中心银河系边缘的各种恒星和年轻恒星。计算机模型预测，随着新星的诞生，银河系的圆盘会随着时间的推移而变大。新数据使我们能够看到拥有100亿年历史的古老圆盘的遗迹，因此与银河系目前的圆盘大小相比，可以确定其较小的范围。

来自这些外围地区的新数据也为银河系最近发生的另一项重大事件提供了证据。

数据表明，在圆盘的外部区域中，有一个慢速恒星的组成部分在我们银河系的平面上方，并向下朝该平面前进；而有一个快速运动的恒星组成的部分在该平面下方，并且正在向上移动。以前从未预料到这种非同寻常的模式。这可能是由于银河系与最近的射手座矮星系之间发生碰撞而导致的。

人马座的矮星系包含数千万个恒星，目前正被银河吞噬。它最后一次接近我们的银河不是直接命中，但这已经足够了，以至于它的引力扰乱了我们银河中的一些恒星，就像一块石头掉入水中一样。

麦哲伦星云（分别是大麦哲伦星云和小麦哲伦星云）是绕银河系运转的两个矮星系。这张图片显示了盖亚（Gaia）在2020年12月3日公开的早期数据版本3中看到的卫星星系的恒星密度。它由红色，绿色和蓝色的层组成，分别追踪主要是较旧的，中等年龄的和较年轻的恒星。

使用Gaia DR2，DPAC成员已经发现了数百万颗恒星运动的细微波动，这暗示了与射手座相遇的影响在300到9亿年前之间。现在，使用盖亚EDR3，他们发现了更多证据，表明它对我们银河系恒星盘的强大影响。

“圆盘星的运动方式与我们过去所相信的不同，”西班牙巴塞罗那大学的Teresa Antoja说，他与DPAC同事一起进行了这项分析。特雷莎说，尽管射手座矮星系的作用在某些地方仍存在争议，但特雷莎说：“正如其他作者的一些模拟所示，它可能是所有这些扰动的良好候选者。”

来自超过18亿颗恒星的数据已用于创建整个天空的地图。它显示了ESA盖亚卫星观测到的恒星的总亮度和颜色，并作为盖亚早期数据发布3（Gaia EDR3）的一部分发布了。较亮
的区域表示密集的明亮恒星集中，而较暗的区域表示天空中较少和密集的区域观察到较暗的恒星。通过将光的总量与盖亚在天空的每个斑块中记录的蓝光和红光的量相结合来获得图像的颜色。主导图像的明亮水平结构是银河系的平面。实际上，它是一个平整的圆盘，在边缘上可以看到，其中包含了大多数星系恒星。在图像的中间，银河系中心显得明亮，并挤满了星星。

银河的历史并不是Gaia EDR3演示文件的唯一结果。欧洲DPAC成员还进行了其他工作，以证明数据的极高保真度和无限科学发现的独特潜力。

盖亚（Gaia）在一篇论文中允许科学家测量太阳系相对于宇宙其余部分的加速度。利用观测到的极远星系的运动，太阳系的速度每秒被测量以0.23 nm / s的速度变化。由于这种微小的加速度，太阳系的轨迹每秒钟被原子直径偏转一次，一年之内总计约115公里。盖亚（Gaia）测得的加速度与理论上的预期吻合得很好，并且是光学天文学历史上对太阳系绕星系轨道的曲率的首次测量。

新的恒星普查

盖亚EDR3还允许对太阳附近的恒星进行新的人口普查。盖亚附近恒星目录包含331 312个物体，估计占太阳100帕秒（326光年）内的恒星的92％。1957年对以前的太阳邻区进行了普查，称为“附近星星的格利兹星表”。它最初仅拥有915个天体，但在1991年更新为3803个天体。它也被限制在82光年的距离内：盖亚（Gaia）的人口普查距离更远了四倍，恒星数量增加了100倍。它还提供了位置，运动和亮度测量，其精度比旧数据精确了几个数量级。