ESA Gaia公布第三次完整观测数据集

一路走来，它已经有了许多发现，比如探测到银河系的晃动、观察到星系核心的近500次爆炸、白矮星的结晶，以及发现了一条有10亿年历史的恒星河流。另外，它还揭示了银河系的总重量、直接测量了银河系中的星系棒、银河系中神秘的化石旋臂以及银河系家族的一个新成员。

今天（当地时间6月13日），Gaia发布了其第三次完整观测数据集。第一次发布发生在2016年9月14日，第二次则是在2018年4月25日。2020年12月3日，他们做了第三次早期数据发布，其揭示了超18亿颗星星的详细数据。所有这些数据都有助于揭示我们银河系的起源、结构和进化历史。

今天（2022年6月13日），ESA的Gaia任务发布了关于我们家园星系的新数据宝库。天文学家在这个迄今为止最详细的银河系调查中描述了奇怪的“星震”、恒星DNA、不对称运动级其他迷人的见解。这使天文学家能够重建我们家乡星系的结构和过去数十亿年的演变并更好地了解恒星的生命周期和我们在宇宙中的位置。

第三次数据发布都有什么新内容？

Gaia的第3版数据包含了我们银河系中近20亿颗恒星的新的和改进的细节。该目录包括新的信息--涉及化学成分、恒星温度、颜色、质量、年龄以及恒星向我们移动或远离我们的速度（径向速度）。这些信息大部分是由新发布的光谱学数据揭示，在这种技术中，星光被分割成不同的颜色。这些数据还包含一些特殊的恒星子集，如那些随时间变化的亮度。

这个数据集的新内容还包括迄今为止最大的双星目录、数以千计的太阳系天体及银河系之外的数百万个星系和类星体。

星震

新数据中最令人惊讶的发现之一是，Gaia能探测到星震--恒星表面的微小运动，星震改变了恒星的形状，而这正是该天文台最初建造的目的。

此前，Gaia已经发现了导致恒星周期性膨胀和收缩的径向震荡以及对其球形形状的保持。但它现在还发现了其他震动，这些震动更像是大规模的海啸。这些非径向震动改变了恒星的整体形状，因此更难发现。

Gaia在数以千计的恒星中发现了强烈的非径向星震。另外，它还在以前很少见的恒星中发现了这种震动。根据目前的理论，这些恒星不应该有任何震动，而Gaia确实在它们的表面探测到了这些震动。

“星震让我们对恒星有了很多了解，特别是它们的内部运作。Gaia正在为大质量恒星的‘星震学’打开一座金矿，”来自比利时鲁汶大学的Gaia研究成员Conny Aerts说道。

恒星的DNA

恒星的构成可以告诉我们它们的诞生地和之后的旅程，进而帮助我们了解银河系的历史。随着最新数据的发布，Gaia揭示了最大的银河系化学图谱并跟三维运动相结合。

一些恒星比其他恒星含有更多的“重金属”。在大爆炸期间，只形成了轻元素（氢和氦）。所有其他较重的元素--天文学家称之为金属--则都建立在恒星内部。当恒星死亡时，它们将这些金属--称为星际介质--释放到恒星之间的气体和尘埃中，新的恒星就从其中形成。活跃的恒星形成和死亡将导致一个金属含量更丰富的环境。因此，一颗恒星的化学成分有点像它的DNA，这给我们提供了关于其起源的关键信息。

通过Gaia，科学家们看到银河系中的一些恒星是由原始物质构成，而像我们的太阳这样的其他恒星则是由前几代恒星所富集的物质构成。跟距离较远的恒星相比，更接近我们银河系中心和平面的恒星的金属含量更丰富。此外，Gaia还根据恒星的化学成分确定了那些最初来自跟我们星系不同的星系的恒星。

法国Observatoire de la Côte d’Azur的Alejandra Recio-Blanco指出：“我们的银河系是一个美丽的恒星大熔炉。这种多样性极其重要，因为它向我们讲述了我们星系形成的故事。它揭示了我们星系内部的迁移和来自外部星系的吸积过程。另外，它还清楚地表明，我们的太阳和我们都属于一个不断变化的系统，由于不同来源的恒星和气体的组合而形成。”他是Gaia项目的成员之一。

双子星、小行星、类星体以及更多

今日发表的其他论文则还反映了Gaia发现潜力的广度和深度。一个新的双星目录介绍了80多万个双星系统的质量和演变情况，而由15.6万个岩石体组成的新小行星调查则正在深入挖掘我们太阳系的起源。Gaia还揭示了有关1000万颗变星、恒星之间的神秘大分子及类星体跟我们宇宙周边以外的星系的信息。

ESA的Gaia项目科学家Timo Prusti说道：“跟其他针对特定物体的任务不同，Gaia是一项调查任务。这意味着，在对整个天空的数十亿颗恒星进行多次勘察的同时，Gaia必然会有其他更专注的任务会错过的发现。这是它的优势之一，我们迫不及待地想让天文学界深入研究我们的新数据，以发现我们的星系及其周围环境比我们想象的更多。”