Gaia是歐洲航天局(ESA)的一項任務，旨在為整個銀河系及其他地區的10多億顆恆星繪製精確的三維地圖。雖然它早在2013年就已經啟動，但它現在仍在努力繪製我們銀河系中恆星的運動、亮度、溫度和組成。

一路走來，它已經有了許多發現，比如探測到銀河系的晃動、觀察到星系核心的近500次爆炸、白矮星的結晶，以及發現了一條有10億年曆史的恆星河流。另外，它還揭示了銀河系的總重量、直接測量了銀河系中的星系棒、銀河系中神秘的化石旋臂以及銀河系家族的一個新成員。

今天（當地時間6月13日），Gaia發布了其第三次完整觀測數據集。第一次發布發生在2016年9月14日，第二次則是在2018年4月25日。2020年12月3日，他們做了第三次早期數據發布，其揭示了超18億顆星星的詳細數據。所有這些數據都有助於揭示我們銀河系的起源、結構和進化歷史。

今天（2022年6月13日），ESA的Gaia任務發布了關於我們家園星系的新數據寶庫。天文學家在這個迄今為止最詳細的銀河系調查中描述了奇怪的“星震”、恆星DNA、不對稱運動級其他迷人的見解。這使天文學家能夠重建我們家鄉星系的結構和過去數十億年的演變並更好地了解恆星的生命週期和我們在宇宙中的位置。

第三次數據發布都有什麼新內容？

Gaia的第3版數據包含了我們銀河系中近20億顆恆星的新的和改進的細節。該目錄包括新的信息–涉及化學成分、恆星溫度、顏色、質量、年齡以及恆星向我們移動或遠離我們的速度（徑向速度）。這些信息大部分是由新發布的光譜學數據揭示，在這種技術中，星光被分割成不同的顏色。這些數據還包含一些特殊的恆星子集，如那些隨時間變化的亮度。

這個數據集的新內容還包括迄今為止最大的雙星目錄、數以千計的太陽系天體及銀河系之外的數百萬個星系和類星體。

星震

新數據中最令人驚訝的發現之一是，Gaia能探測到星震–恆星表面的微小運動，星震改變了恆星的形狀，而這正是該天文台最初建造的目的。

此前，Gaia已經發現了導致恆星周期性膨脹和收縮的徑向震盪以及對其球形形狀的保持。但它現在還發現了其他震動，這些震動更像是大規模的海嘯。這些非徑向震動改變了恆星的整體形狀，因此更難發現。

Gaia在數以千計的恆星中發現了強烈的非徑向星震。另外，它還在以前很少見的恆星中發現了這種震動。根據目前的理論，這些恆星不應該有任何震動，而Gaia確實在它們的表面探測到了這些震動。

“星震讓我們對恆星有了很多了解，特別是它們的內部運作。Gaia正在為大質量恆星的’星震學’打開一座金礦，”來自比利時魯汶大學的Gaia研究成員Conny Aerts說道。

恆星的DNA

恆星的構成可以告訴我們它們的誕生地和之後的旅程，進而幫助我們了解銀河系的歷史。隨著最新數據的發布，Gaia揭示了最大的銀河系化學圖譜並跟三維運動相結合。

一些恆星比其他恆星含有更多的“重金屬”。在大爆炸期間，只形成了輕元素（氫和氦）。所有其他較重的元素–天文學家稱之為金屬–則都建立在恆星內部。當恆星死亡時，它們將這些金屬–稱為星際介質–釋放到恆星之間的氣體和塵埃中，新的恆星就從其中形成。活躍的恆星形成和死亡將導致一個金屬含量更豐富的環境。因此，一顆恆星的化學成分有點像它的DNA，這給我們提供了關於其起源的關鍵信息。

通過Gaia，科學家們看到銀河系中的一些恆星是由原始物質構成，而像我們的太陽這樣的其他恆星則是由前幾代恆星所富集的物質構成。跟距離較遠的恆星相比，更接近我們銀河系中心和平面的恆星的金屬含量更豐富。此外，Gaia還根據恆星的化學成分確定了那些最初來自跟我們星係不同的星系的恆星。

法國Observatoire de la Côte d’Azur的Alejandra Recio-Blanco指出：“我們的銀河係是一個美麗的恆星大熔爐。這種多樣性極其重要，因為它向我們講述了我們星系形成的故事。它揭示了我們星系內部的遷移和來自外部星系的吸積過程。另外，它還清楚地表明，我們的太陽和我們都屬於一個不斷變化的系統，由於不同來源的恆星和氣體的組合而形成。”他是Gaia項目的成員之一。

雙子星、小行星、類星體以及更多

今日發表的其他論文則還反映了Gaia發現潛力的廣度和深度。一個新的雙星目錄介紹了80多萬個雙星系統的質量和演變情況，而由15.6萬個岩石體組成的新小行星調查則正在深入挖掘我們太陽系的起源。Gaia還揭示了有關1000萬顆變星、恆星之間的神秘大分子及類星體跟我們宇宙周邊以外的星系的信息。

ESA的Gaia項目科學家Timo Prusti說道：“跟其他針對特定物體的任務不同，Gaia是一項調查任務。這意味著，在對整個天空的數十億顆恆星進行多次勘察的同時，Gaia必然會有其他更專注的任務會錯過的發現。這是它的優勢之一，我們迫不及待地想讓天文學界深入研究我們的新數據，以發現我們的星系及其周圍環境比我們想像的更多。”