自從2013年發射以來,蓋亞太空望遠鏡已經運作了十一年,如今其用來保持精確旋轉的燃料量已經接近枯竭。但這並不代表任務的結束,蓋亞計劃在進入「退休」軌道前進行更多技術測試,並預計於2026年及十年內進行兩次大規模的資料發表。
描繪最精確的銀河系地圖
圖說:根據蓋亞的資料所描繪的新版銀河系正面藝術影象。來源:ESA
蓋亞透過三臺儀器多次測量恆星的位置、距離、運動、亮度變化、組成及其他眾多特性。這使得蓋亞成功實現了其最重要的目標——描繪最大、最精確的銀河系地圖,並以前所未有的方式展現我們的家園銀河系。它與以往模型相比有很多變化,因為蓋亞改變了我們對銀河系的想像,甚至連一些基本觀念也被修正,例如銀河系中央棒的旋轉、盤面的扭曲、旋臂的詳細結構,以及太陽系附近的塵埃。儘管如此,銀河系較遙遠的部分仍然是基於不完整資料的猜測,隨著更多蓋亞資料的公佈,我們對銀河系的看法將變得更加準確。
蓋亞對恆星距離、運動及特性的多次測量,是進行「銀河考古學」的關鍵,揭示了銀河系複雜歷史中的失落環節,幫助我們瞭解自身起源。從探測其他銀河系的「幽靈」及與銀河系早期合併的古老恆星流,到發現銀河系目前正在與人馬座矮星系碰撞的證據,蓋亞正重寫銀河系的歷史,並對未來作出預測。
圖說:根據蓋亞的資料所描繪的新版銀河系側面藝術影象,目前沒有任何太空船可以離開我們的銀河系,但是蓋亞的資料讓我們對銀河系的外觀有更好的瞭解。來源:ESA
在觀測銀河系恆星的過程中,蓋亞還發現了其他天體,從太陽系附近的小行星,到銀河系外的星系和類星體。例如,蓋亞精確測量了超過15萬顆小行星的軌道,並揭示了其中數百顆小行星可能擁有衛星;它還構建了包含約130萬顆類星體的最大3D地圖,其中最遙遠的類星體光芒來自宇宙僅有15億歲時。蓋亞還發現了一種新型黑洞,包括一個位於天鷹座、距地球不到2000光年的黑洞,其質量為太陽的33倍——這是首次在銀河系內觀測到如此大的恆星級黑洞。
更具突破性的科學即將來臨
蓋亞團隊預計於2026年發表蓋亞資料第四版(DR4)。DR4將包含約500TB的資料,涵蓋任務最初5年半的時間,相當於任務原計劃時長。但這僅佔了蓋亞所有收集的資料的一半,即使蓋亞已經停止觀測,團隊仍將花費許多時間處理蓋亞留下來的非凡資料。DR4將擴充套件其雙星的資料,這將是迄今為止最大的雙星目錄。
蓋亞的退休計劃
雖然科學觀測階段已經結束,但蓋亞將進入技術測試階段,這些測試可能進一步改進蓋亞的校準、瞭解某些技術在太空十年後的行為,甚至有助於設計未來的太空任務。經過幾周的測試後,蓋亞將離開其目前的L2軌道進入日心軌道,遠離地球的影響範圍,並在2025年3月27日進行「鈍化」,以避免對其他探測器造成幹擾。在技術測試期間蓋亞的方向將會改變,這意味著它會暫時變得更亮,透過小型望遠鏡進行觀測變得更加容易(肉眼看不見)。ESA設立了蓋亞定位指南,並邀請業餘天文學家分享他們的觀察。(編譯/王庭萱)
圖說:蓋亞在過去科學操作階段(3827天)中對約20億顆恆星以及其他天體進行超過三兆次的觀測;至今使用蓋亞資料已經發表超過13,000篇論文,蓋亞的資料已經被聯結超過5.8億次。來源:ESA
蓋亞繪製的最佳銀河系影片:
※ 本文由萌芽機器人自動轉貼自臺北市立天文科學教育館網站,原始上版日期為 2025/01/17 11:32:00,並有透過程式自動轉換字串,內容僅供參考,若有任何錯誤之處還請見諒!
關於臺北市立天文科學教育館:又被稱為台北市立天文館或台北天文館,座落於臺灣臺北市士林區的臺北科學藝術園區內,隸屬於臺北市政府教育局,創立於 1996 年 11 月 7 日,於 1997 年 7 月 20 日正式全面開放。其起源可追溯至臺灣的第一座天文教育機構,即「臺北市立天文台」。