我們可以根據任何科學努力顛覆或改變我們知識的程度來判斷它的價值。依照這個標準,歐空局的蓋亞任務取得了巨大的成功。
這艘太空船為我們提供了銀河系的精確 3D 地圖,並迫使我們放棄舊的想法,並用令人信服的新想法取而代之。
目前,我們正在標誌著蓋亞任務的結束,這是我們為了解銀河系所做的最大努力。蓋亞是一項天體測量任務,透過在 11 年的時間裡對銀河系中 20 億個單一物體(其中大部分是恆星)進行 3 兆次觀測,繪製了一幅令人印象深刻的銀河系地圖。
重複測量相同的物體意味著蓋亞的地圖是 3D 的,並顯示整個星系中恆星的自行運動。它不是靜態地圖,而是揭示了星系的運動歷史及其所經歷的一些變化。
我們已經等待了很長時間才能對我們的銀河系進行如此詳細的觀察。
射電天文學在 20 世紀 50 年代蓬勃發展,幫助我們了解銀河系的結構。射電望遠鏡可以透過中間的塵埃雲觀測並探測星系中氫的分佈。
1952年,天文學家開始對銀河系進行第一次大型射電勘測。天文學家推測銀河系具有螺旋結構,最後,他們探測到了旋臂,揭示了銀河系的基本結構。
在一個1958年論文,作者寫道,“氫的分佈顯然表現出很大的不規則性。儘管如此,可以在相當長的距離上跟踪幾條臂。”
天文學家也使用天琴座RR和造父變星這兩種已知固有亮度(標準燭光)的變星來計算它們的距離。這使他們能夠追蹤銀河系的結構。球狀星團也幫助天文學家繪製了銀河系地圖。
在 20 世紀 80 年代,像 NASA 的紅外線望遠鏡新加坡稅務局透過宇宙塵埃來幫助尋找像銀河系中央酒吧這樣的特徵。然後,在 1989 年,歐洲太空總署 (ESA)依巴谷任務已推出。依帕谷是一項天體測量任務,是蓋亞的前身。
雖然不夠精確,雖然它只測量了 10 萬顆恆星,但它終於能夠測量它們的自行了。它揭示了銀河系的更多細節,並幫助確認了其棒狀螺旋形態。它也提供了一些關於我們銀河系的歷史和演化的見解。
但天文學家渴望更詳細的知識。 Gaia 於 2013 年推出,以滿足這一需求,並且取得了巨大成功。
蓋亞是對獨創性的致敬。我們實際上被困在銀河系內部,沒有任何太空船能夠超越它來捕捉銀河系的外部景觀。蓋亞在沒有離開 L2 的情況下就給了我們這樣的觀點。
雖然先前許多追蹤銀河系結構的努力都依賴對選定的恆星族群進行採樣,但蓋亞精確測量了整個銀河系中近 20 億顆恆星的位置和運動。
蓋亞的工作最終形成了基於大量數據的銀河系藝術印象。這些印象顯示銀河係有多個旋臂,而且它們並不像我們想像的那麼突出。
蓋亞的觀測使我們對銀河系旋臂有了更詳細和精確的了解。它已經識別出臂中以前未知的結構,包括外盤中的化石臂。
這些可能是過去潮汐臂或盤面扭曲的殘餘物,或是古代與其他星系相互作用的殘餘物。蓋亞還在圓盤邊緣發現了許多以前未知的絲狀結構。
蓋亞任務也讓我們終於能夠從側面看到我們的銀河系。我們了解到銀盤有輕微的波動。天文學家認為這是由一個較小的星系與銀河系相互作用所造成的。這人馬座矮球狀星系可能要對此負責。
除了令人信服的科學之外,藝術家還根據蓋亞數據創作了真正擊中要害的插圖。我們銀河系令人驚嘆的側面視圖是我們所見過的最準確的銀河系視圖之一。
蓋亞更新了我們對我們所居住的星系的理解,並將其歷史帶入生活。即使它在今天之後不再提供任何東西,它仍然是一個傑出、成功的使命。但即使它的使命已經結束,我們仍然沒有它的所有數據。
其最終數據版本 DR5 將於 2030 年底發布。
誰知道這次任務還會向我們展示什麼關於我們的家園——銀河系的資訊。