天文学家将展开一幅新的宇宙图景。2013年底，欧洲空间局（European SpaceAgency）发射的“盖亚”号航天飞船，在为期5年的任务中，正以前所未有的精度绘制宇宙星图——第一批恒星坐标已经发布了。任务完成后，这幅星图将能以极高的分辨率，准确定位银河系及周边星系中约10亿颗恒星的位置，甚至能够辨认出5微角秒的物体——相当于在地球上能看见月球表面的一枚硬币。“盖亚”号装备的十亿像素摄像机，还能够记录每颗行星的距离以及二维速度，让我们有机会重新认识周边星系。
美国哥伦比亚大学的天文学家凯瑟琳·约翰斯顿（Kathryn Johnston）认为，绘制这幅星图的意义相当于首次绘制出了地球的大陆——把一幅只有模糊的蓝、绿色块的图像，变成了有着山川溪谷的世界。“很奇怪的是，人类对银河系的了解并不比其他星系准确，”约翰斯顿说，“原因可能是我们身处星系之中，无法给自己拍一个全景。不过这正是“盖亚”号要做的。”
负责“盖亚”号项目的科学家蒂莫·普鲁斯蒂（Timo Prusti）称，新地图备受期待，在2016年9月首批数据发布的当天，就至少有1万人访问了数据库。发布的数据中包含10亿颗恒星的初步位置（后续数据发布后，该数字还会增加），以及星空中最明亮的200万颗恒星的距离和侧向运动信息。之后还会发布银河系中离我们更远的恒星的距离和运动数据，从而形成以太阳为中心向外延展的连续地图，就像池塘中的波纹一样。
目前已经有了很多发现。比如，“盖亚”号项目的科学家已经使用这些初步结果，解决了有关昂宿星团（Pleiades star cluster，即著名的“七姊妹”星团）距离的争论。这个争论源于“盖亚”号的前任——“依巴谷”卫星（Hipparcos）任务发布的最后一批数据。这些数据非常重要，因为没有准确的距离，天文学家无法确定任何恒星的亮度或半径。对昴宿星团的准确测量同样也很重要（依巴谷的测定值是错误的），因为昴宿星团是理解恒星起源的基准星团。普鲁斯蒂称，“建立关于年轻恒星的理论非常困难，因为它们并不稳定，有多种可能的变化。因此需要准确的观测，以建立更精确的模型。”
其他研究团队也在使用这些新的数据，研究一些不同寻常的恒星（比如看起来特别亮或特别暗，或者移动速度特别快或特别慢）。美国普林斯顿大学的天文学家戴维·施佩格尔（David Spergel）说，“天文学家认为自己已经很了解恒星运动。但我怀疑，随着更精确数据的发布，我们也许会发现些在大方向上没问题，但在细节方面会颠覆我们认知的地方。”行星科学家对“盖亚”号发布的数据也非常感兴趣，因为他们需要寻找有行星的恒星。尽管“盖亚”号还没有发现任何这样的恒星，但科学家希望，它最终可以发现数千甚至数万个这样的恒星。
尽管在2016年9月已经收获了一大批数据，天文学家仍在热切盼望着“盖亚”号的下一次观测数据（还会发布4批数据）。美国纽约大学的天文学家戴维·霍格（David Hogg）称，尽管用第一批数据我们就可以做很多研究了，但当任务结束时，能做的将远不止如此。所有的数据将于2022年发布，届时研究人员将能实现此次任务的主要科学目标：揭示银河系的结构和演变，从而理解银河系狂暴的历史。比如，银河系中有些恒星原本诞生在附近的小星系内，但后来庞大的银河系吞并了它们所在的小星系。如今，那些小星系的残骸还能以贯穿星空的微弱恒星流的形式看到，为我们提供周边星系演化的时间线索。约翰斯顿说，“你发现了曾经存在的星系，它们曾经的轨道，以及与它们有关系的恒星。因此，你能还原银河系吞并其他星系的历史。”
我们现在还无法确定“盖亚”号将书写怎样的传奇。除了完成主要科学目标，它还会观测太阳系中数千个非恒星物体，或许还能绘制出银河系中的暗物质分布，确定数十万个类星体（古代星系仍在燃烧的内核）的位置。从长远看，“盖亚”号还能改善其他望远镜的观测结果，因为它们将知道准确的观测位置，普鲁斯蒂说。同时，霍格还在美国纽约和德国海德堡组织了名为“盖亚冲刺”（Gaia Sprints）的活动，让各类天文学家有机会共聚一堂，共同探索如何更好地利用这些数据。霍格说，“‘盖亚’号打开了发现的大门，我认为这是它的意义所在，同时也是每个人都很兴奋的真正原因。它将带给我们一个新的世界，而首批数据的发布只是这个新世界的精彩预告片。”
撰文 香农·霍尔（Shannon Hall）
翻译 张哲
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