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盖亚望远镜的新数据揭示超过50万颗未被发现恒星的“金矿”等

2023-10-11 15:59阅读：

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盖亚望远镜的新数据揭示超过50万颗未被发现恒星的“金矿”等
By Robert Lea
2023/10/11
Science & Astronomy
欧洲航天局太空望远镜还发现了380多个引力透镜的类星体和超过150000颗小行星的详细轨道。
盖亚望远镜的新数据揭示超过50万颗未被发现恒星的“金矿”等

盖亚宇宙飞船随它做出它的观测的一个描画。 (Image credit: ESA)
盖亚使命随它继续来创建从来被编辑的最全面的恒星目录已经揭示了一个关于宇宙天体新信息的“金矿”。
新的被称为盖亚的聚焦产品发布（FPR）的发布，包含超过五十万颗新的微弱恒星，超过380个新的引力上透镜的类星体和超过150000颗太阳系小行星的位置。
由盖亚创建的银河系及它的宇宙后院的综合映射包含18亿颗恒星数据，将允许科学家来继续深入挖掘我们的宇宙历史。新的发布填补随它形成该映射一些重要的空白。
按照盖亚的操作者欧洲航天局（ESA），新数据提供令人兴奋和意想不到的远远超出这台太空望远镜最初被设计来发现的的科学和发现。
新的研究宝库建立在从2022 年 6 月发布的盖亚第三次数据发布 （DR3）的基础上。虽然全面的，但盖亚第三次数据发布包含了还没有被太空望远镜映射的天空间隙，并小看了一些不如它们周围的恒星伴星一样亮的微弱的恒星。
这个的特别例子是球状星团，它们是一些宇宙中最古老的天体，有密集的明亮恒星核能压倒望远镜试图来研究它们。
在盖亚的宇宙映射中不止填补未被探索的区域
来自恒星勘查者太空望远镜新发布的部分聚焦在银河系的最大质量的球状星团欧米茄半人马座上（Omega Centauri），它包含大约1000万颗恒星------使它的核成为望远镜迄今为止已经研究的最拥挤的空间区域。
为补上这些间隙，欧空局天文学家将盖亚聚焦在欧米茄半人马座上，它刚好距离地球15800光年远，离地球相对的近，能被用作为一个研究其他此类星团的代理。
研究主要作者和盖亚合作成员卡特亚维恩格利尔在一份声明中说，“在欧米茄半人马座中，我们发现了超过五十万颗盖亚以前已经从未见过的新恒星------仅来自一个星团！”。
不是聚焦在星团内的单颗恒星上，某些盖亚的专长，而是太空望远镜以一种特殊的允许盖亚来观察一个更广阔的围绕球状星团核天空块每次它进入视野的模式观测欧米茄半人马座。因此，新的观测结果也帮助测试这种特殊模式和盖亚的仪器。
维恩格利尔补充道，“我们从来没期望为科学用它，这使这一结果甚至更令人兴奋”。

盖亚望远镜的新数据揭示超过50万颗未被发现恒星的“金矿”等
盖亚选择了欧米茄半人马座，能被从地球上看到的最大的球状星团和一个“典型”星团的很好的例子。不像它往常那样只聚焦在单个恒星上，而是盖亚启用了一种特殊的模式来真正映射围绕星团核每次星团进入视野时更广阔的天空块。该团队仅从这个星团揭示了526587颗新的盖亚恒星，探测一起太近在望远镜的常规管道中不能被测量的恒星，以及那些在星团核中比以前看到的更暗淡15倍的恒星。 (Image credit: ESA/Gaia/DPAC)
尽管新数据已经帮助填补盖亚的银河系3D映射中的一些未被探索的区域，但它本身对科学家是有兴趣的，帮助更好地模拟欧米茄半人马座球状星团。
研究合著者和盖亚合作成员阿列克谢敏茨补充道，“我们的数据允许我们来检测一起太近在盖亚的常规管道中不能被正确的测量的恒星，用新数据我们能研究星团的结构、组成恒星如何被分布、它们怎样正在移动等等，创建一个完整的欧米茄半人马座的大尺度映射。它正在充分用盖亚的潜力------我们已经以最大的功率部署了这个惊人的宇宙工具”。
在这方面，盖亚的聚焦产品发布的新数据发布只是盖亚数据发布4（DR4）中即将到来的事情的一个尝试，太空望远镜目前正在以一种它怎样调查了欧米茄半人马座的类似方式探索银河系的另外八个区域。因此，通过研究像欧米茄半人马座这样的宇宙构建块，盖亚数据发布4可以帮助揭示关于我们银河系的细节，诸如它的真实年龄、它的中心的精确位置以及它是否在它的历史上与其他星系相撞。
盖亚作为一个引力透镜猎人
即便它没有被设计来研究更大尺度上的宇宙，但来自盖亚盖亚的聚焦产品发布发布表明，它可能正在打开对理解宇宙为一个整体是至关重要的东西，例如它的演化和它的精确的年龄。
盖亚对宇宙学可能有的一个影响是通过发现天文学家叫引力透镜的，像星团这样的高密度天体能被用来放大来自遥远背景源如古代星系的光。
这起作用归功于被爱因斯坦的广义相对论预测的效应，该理论提示质量的天体“翘曲”空时的织造，质量越大，翘曲越极端。当一个翘曲的天体位于地球和一个遥远的光源之间时，来自该遥远光源的光会经过中间天体，并在它朝向我们的路上被“弯曲”。偏转量依靠光的路径与质量源多近。结果，来自同一光源的光在不同的时间到达地球，一个单个天体能出现在同一图像的多个点上
这种效应能放大遥远的源，允许通常太远和太微弱的天体被看到。詹姆斯韦伯太空望远镜目前正在用这种现象来观测宇宙中一些最古老的星系到极大的效果。盖亚能通过发现更多引力上透镜的天体协助这个------特别是类星体，由吃食的黑洞提供动力的星系的活跃心脏。发现被透镜的类星体并不容易，因为由引力透镜造成的重复图像往往能一起聚集，使一个单个天体在图像中出现污迹并导致它被错误识别。

盖亚望远镜的新数据揭示超过50万颗未被发现恒星的“金矿”等
盖亚研究人员发现，在我们周围天空中看到的一些天体不仅仅是恒星，即便它们看起来像它们一样。它们实际上是非常遥远的被透镜的类星体------由黑洞提供动力的极其明亮、高能的星系核。研究人员提交了381个被透镜类星体的固体候选者，包括50个被认为高度可能的：从来发表的最大一组候选者。. (Image credit: ESA/Gaia/DPAC,)
研究合著者和盖亚合作成员克利斯神渡口兰特说，“盖亚真的是一个镜头寻求者。多亏盖亚，我们已经发现我们看到的一些天体不仅仅是恒星，即便它们看起来像它们一样，它们实际上真的是非常遥远的被透镜的类星体------由黑洞驱动的极其明亮、高能的星系核”。
“我们现在提交了381个被透镜的类星体的实在候选者，包括我们认为高度可能的50个：宇宙学家的一个金矿和从来一次发布的最大候选者组”。
这些候选者被从一个可能的类星体候选者列表选出，其中一些被包括在盖亚数据发布3中，其中五个被透镜的天体似乎是被称为“爱因斯坦十字架”的罕见结构。当来自一个单个天体的光出现在同一图像的多个位置上形成一个十字形时这发生。2021年，盖亚发现了其中12个爱因斯坦十字架。
研究合著者盖亚合作成员劳伦特噶路桥说，“关于盖亚的伟大之处在于它看到处，如此我们能发现透镜不需要知道往哪里看，用这些数据发布，盖亚是第一个以高分辨率引力透镜来取得一个全天空勘查使命”。
这证明盖亚如何与2023年7月发射的欧空局的暗能量和暗物质探测欧几里得合作来帮助调查宇宙的包含占它的内容的95%的这些神秘方面，来自盖亚的新发布还表明，太空望远镜对离家更近也有实用性。
与盖亚一起追踪小行星、红巨星等
新盖亚发布的部分显示在盖亚数据发布3中识别的156823颗地球周围小行星的详细信息，更好定下它们的位置并以比以前的观测更高20倍的精度约束它们的轨道。
欧空局太空望远镜通过观测太空岩石几乎是以前的两倍时间做到这一点。欧空局预测即将到来的盖亚数据转储盖亚数据发布4将倍增被太空望远镜看到的小行星数量以及通过被盖亚观测到增加的太阳系天体的数量包括彗星甚至地球周围的卫星。

盖亚望远镜的新数据揭示超过50万颗未被发现恒星的“金矿”等
新数据揭示了更多关于156823颗被识别为盖亚DR3部分的小行星，它的轨道如图所示。新的数据集定下几乎是之前时间跨度两倍的这些岩石天体的位置，使它们的大部分轨道------仅基于盖亚观测------更精确20倍。 (Image credit: ESA/Gaia/DPAC)
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新的盖亚发布还包括对超过10000颗双红巨星动力学的观测，使这成为从来最大的此类恒星天体集合，以及来自银河系盘中恒星之间漂移的气体和尘埃的信号。
欧空局盖亚项目科学家提莫普鲁斯提说，“虽然它的主要焦点是作为一个恒星勘查员，但盖亚正在探索从太阳系的岩石体到位于数十亿光年外的多重成像的类星体的一切，远远超出银河系的边缘”。
“这项使命正在提供对宇宙及它之内天体的一个真正独特的洞察，我们真的正在使它的广阔、全天空的视角在我们周围的天空上成为可能。
来自盖亚的盖亚的聚焦产品发布采用10月10日星期二发表的五篇论文的形式：
盖亚望远镜的新数据揭示超过50万颗未被发现恒星的“金矿”等

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