银河系地图科普：在太空移民之前，我们必须弄清银河系

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自 2013 年发射以来，欧洲航天局的盖亚（Gaia）探测器一直在从拉格朗日2号点绘制银河系的地图，并创建了迄今人类最准确、最完整的银河系多维地图。到目前为止，欧洲航天局已经发布了三组完整的数据，第一组 2016 年，第二组 2018 年，2022 年 6 月 13 日，第三组最新的完整数据集发布。
最新数据集包含了银河系中近 20 亿颗恒星的新细节——化学成分、恒星温度、颜色、质量、年龄，以及恒星接近或远离我们的速度（径向速度）。新发布的光谱学数据揭示了大部分的信息，光谱学是一种将星光分解成其组成颜色（就像彩虹一样）的技术。这些数据还包括一些特殊的恒星子集，比如那些随着时间变化亮度的恒星。此外，该数据集还包含了迄今为止最大的双恒星目录，包括数以千计的太阳系天体，如小行星和行星的卫星，以及银河系外的数百万个星系和类星体。

以下四幅银河系地图利用欧洲航天局盖亚（Gaia）探测器的最新数据绘制（2022年 6 月 13 日发布）



径向速度↑
它展示了银河系中超过 3000 万个物体（大部分是恒星）靠近或远离我们的速度——这被称为“径向速度”。我们现在可以看到这些物体是如何在银河系圆盘的很大一部分上移动的。圆盘的旋转，沿着视线投射，从明亮区域（远离我们）到黑暗区域（靠近我们）交替可见。通过对比，可以看到若干物体的径向速度与其周围环境的径向速度不同。大麦哲伦云和小麦哲伦云在图片的右下角以亮点的形式出现。人马座矮星系可见为银河中心下方的一条微弱的准垂直条纹。


径向速度和固有运动↑
这张图片显示了银河系 2600 万颗恒星的速度场。颜色显示了恒星沿视线的视向速度。蓝色显示的是天空中恒星的平均运动朝向我们的部分，红色显示的是平均运动远离我们的区域。图中可见的线条描绘出了恒星在天空中的运动（自身运动）。这些线显示了恒星速度的方向如何随银河系的纬度和经度而变化。大麦哲伦星云和小麦哲伦星云是不可见的，因为只有距离明确的恒星才被选中来制作这幅图像。


星际尘埃↑
Gaia 不仅绘制了我们星系中的恒星，还告诉我们恒星之间有什么。这张图片显示了布满银河系的星际尘埃，恒星之间的空间不是空的，而是充满了尘埃和气体云，恒星就是从这些气体云中诞生的。银河面中心黑色的黑暗区域是有大量星际尘埃的区域，随着尘埃数量的减少而逐渐变成黄色。银河面上方和下方的深蓝色区域是几乎没有尘埃的区域。通过精确测量恒星的位置和它们的散射光，Gaia 采集的数据让我们能够绘制星际介质对星光的吸收。这些图像为我们提供了重要的线索——进一步了解恒星、星系形成的物理机制，以及我们所在星系的历史。


化学地图↑
恒星是由什么组成的？弄清这个问题就可以知道它们是如何诞生的，以及帮助人类在未来进行太空移民。通过 Gaia 绘制的这幅银河系化学地图，我们看到我们星系中的一些恒星是由原始物质组成的，而像我们的太阳这样的其他恒星是由前几代恒星丰富的物质组成的。离银河系中心较近的恒星比距离较远的恒星金属含量更丰富。图片中的颜色表示了恒星的金属丰度，越红的恒星金属含量越丰富。
<hr/>此次发布的数据集的一个新奇之处是迄今为止最大的银河系双星目录，这对理解恒星演化至关重要。《Gaia是如何绘制银河系地图的？》本视频包括以下采访：法国国家科学研究院工程师、Gaia合作科学家 Frederic Arenou（英语和法语）和 Paola Sartoretti（英文）。

（了解更多有关Gaia最新数据集的信息，可以访问 欧洲航天局的专题网站 ）