天文學家對蓋亞非常著迷。
歐洲太空總署蓋亞太空船 4 月 25 日發布的數據掀起了一場科學熱潮,過去兩週在 arXiv.org 上在線發表了多篇論文,該航天器記錄了近 17 億顆恆星。
蓋亞繪製了銀河系及更遠地區的星星圖,勘察了整個天空。航天器可以測量恆星的運動和距離(SN 線上:2018 年 4 月 25 日),以前從未如此大規模地清查過的房產。 「這確實為我們看待恆星的方式開闢了新的維度,」馬薩諸塞州劍橋市哈佛-史密森天體物理中心的天文學家安娜·博納卡 (Ana Bonaca) 說。
由於蓋亞會隨著時間的推移拍攝多張影像,「你不僅能在某一瞬間獲得天空的靜態圖片,還能看到它如何變化,」巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的天文學家勞拉·沃特金斯說。 “我們以前從未真正遇到過這樣的事情。”
以下是利用前所未有的資訊得出的五項新觀察。
1. 估量銀河系
確定我們所在星系的品質是一項艱鉅的挑戰。銀河系的大部分質量都以暗物質暈的形式隱藏著,暗物質暈是一層除了引力之外看不見的物質遮蓋物。但科學家可以透過觀察在星系外圍移動的物體來測量星系看不見的體積。
沃特金斯和同事結合來自蓋亞和哈伯太空望遠鏡的訊息,利用稱為球狀星團的恆星團的運動估計了星系的質量。銀河係是大約是太陽質量的1.7兆倍,該團隊在 4 月 30 日提交的論文中報告。
2. 重新調整系外行星的尺度
系外行星的更新也提上了議程。因為美國太空總署的系外行星搜尋克卜勒望遠鏡測量恆星大小的能力有限,從這些恆星前面經過的系外行星的直徑並不為人所知(SN 線上:2017 年 6 月 19 日)。夏威夷大學馬諾阿分校的天文學家 Daniel Huber 表示:“蓋亞現在徹底改變了遊戲規則並解決了這個問題。”
了解恆星的亮度和距離有助於確定其大小。因此 Huber 和同事利用蓋亞的數據來更好地測量近 20 萬顆恆星和 2,000 多顆繞軌道運行的行星,研究人員在 5 月 1 日提交的論文中報告說。
3. 擴大宇宙辯論
一個關於宇宙膨脹速度的分歧持續存在(SN 線上:1/16/18)。蓋亞數據強化了兩種測量膨脹率方法之間結果的差異。
其中一項技術涉及估計爆炸恆星或超新星的距離,並測量它們的光如何因空間膨脹而延伸。蓋亞改進了稱為造父變星的變星的距離估計,科學家用它來估計超新星的距離。結果:擴張率失配現在稍微更糟太空望遠鏡科學研究所的 Adam Riess 及其同事在 4 月 27 日提交的論文中報告了這一情況。
宇宙中心裝飾品
這張蓋亞恆星密度圖揭示了銀河系及其鄰居。較亮的區域人口更加密集,突出顯示了星系平面、被稱為球狀星團的恆星團以及鄰近的矮星系,包括大麥哲倫星雲(右下角較大的斑點)。

4. 沉浸在星流中
銀河係是一頭猛烈的野獸,它撕裂恆星團並將它們拉伸成被稱為恆星流的股線。博納卡和普林斯頓大學的天文學家阿德里安·普萊斯-惠蘭研究了銀河系中最長的細流,稱為 GD-1,發表於 5 月 1 日發表的一篇論文中。
蓋亞對恆星運動的測量,結合來自夏威夷全景巡天望遠鏡和快速響應系統(Pan-STARRS)的亮度和顏色訊息,使兩人能夠找出哪些恆星正在隨恆星流流動。數據還揭示了恆星似乎缺失的間隙。這可能表明該流在過去因與暗物質團的近距離接觸而受到干擾。
5. 發現速度惡魔
幾個團隊利用蓋亞來挑選出快速移動的恆星,它們以每秒超過 1000 公里的速度在銀河系中疾馳。包括加州大學柏克萊分校的Ken Shen 在內的一個團隊利用這一能力來尋找一種稱為1a 型超新星的爆炸起源的線索,這種爆炸被認為是在一顆被稱為白矮星的死亡恆星爆炸時發生的。
科學家們並不確切知道是什麼導致了白矮星爆炸。在一種理論中,兩顆白矮星互相旋轉,其中一顆從另一顆那裡竊取物質。小偷最後爆炸,他的夥伴被高速甩開。
沈和同事們立即開始尋找這些快速移動的白矮星。在蓋亞數據發布的一個半小時內,團隊使用了第一個地面望遠鏡來仔細觀察一些速度惡魔。三顆星可能符合要求研究小組在 4 月 30 日提交的一篇論文中報告說,它來自 1a 型超新星。
但這只是 Gaiapalooza 的開始。沃特金斯說,數據如此豐富,“我們需要花費數月甚至數年的時間才能掌握其中的內容。”