蓋亞正在為銀河系內外的十多億顆恆星繪製一張異常精確的立體地圖。它正在繪製它們的運動、光度、溫度和成分。這龐大的恆星普查將為解決與銀河系的起源、結構和演化歷史有關的一系列重要問題提供所需的數據。

歐洲太空總署（ESA）和蓋亞（Gaia）合作團隊已經以五個重點產品發布的形式公佈了新數據。結果非常令人期待，這也是預計2025年底發布的蓋亞星表第四版（Gaia DR4）的首批預告。

蓋亞衛星自2014年以來一直在繪製天空圖，其地圖包括比肉眼所見暗一百萬倍的恆星。最完整、最詳細的第三版星表（Gaia DR3）於2022年6月發布，是天文物理學研究的里程碑。蓋亞異常精確的恆星距離、運動和基本參數，以及類星體的分類和小行星的精確天體測量現在已成為大多數天文學家日常工作和研究的一部分。

蓋亞衛星在銀河系前的藝術家視圖。圖片來源：ESA/ATG medialab；背景：ESO/S： ESO/S. Brunier

球狀星團半人馬座歐米茄（Omega Centauri）是新發布數據的亮點之一。該星團包含約1000萬顆恆星，在天空中顯得非常密集，這對蓋亞分辨它們提出了挑戰。考慮到Gaia DR4 預計將採用各種技術來處理最密集和最有趣區域的數據。對半人馬座歐米茄星團的重新處理恢復了位於其核心的另外526587 顆恆星的天體測量和光度測量。

雖然蓋亞在不同的紀元中觀測多次相同的恆星，但歐空局到目前為止隻公佈了平均測量值。這並不妨礙蓋亞識別變星，但其在分類過程中使用的即時光度和徑向速度等特徵尚未公佈。在我們等待蓋亞DR4的過程中，所有的觀測資料（歷時和平均）都將公佈，部分公佈為9164顆長週期變星獲取的最高品質的時間序列資料是這些重點產品發布的一部分，這將有助於科學界為蓋亞在2025年提供的大量數據做好準備。

歐空局-蓋亞（Gaia）太空船反覆觀測了數量空前的冷巨星（稱為米拉變星）的光譜，據了解，這些恆星的表面會在很長一段時間內不斷膨脹和收縮，有時甚至超過一年。這張米拉恆星的藝術家印象圖展示瞭如何透過蓋亞詳細光譜中觀測到的暗線（多普勒）移動來精確測量恆星表面運動的速度及其大氣層。資料來源：比利時皇家天文台

恆星之間的空間並非完全空曠。它被由原子、離子和分子組成的低密度氣體以及塵埃所填充。這些星際物質會吸收和散射光線，導致恆星光通量持續變紅和減弱。恆星光譜中還會出現其他廣泛的特徵，被命名為”星際擴散帶”。它們是由於在某些方向的星際介質中發現的非常複雜的分子的吸收造成的。蓋亞徑向速度光譜儀的波長範圍內就有這樣的星際彌散帶，用來追蹤銀河盤及其旋臂的形成。

對於三顆重力透鏡類星（從左到右依序為：H1413+117、J2240+0321 和J1310-1714），我們在上排顯示了Gaia DR3 的位置（未對類星環境進行特殊處理）與地面PanSTARRS 影像的對比圖。下一行顯示的是蓋亞聚焦產品發布後重建的合成影像（進行了類星體環境分析）。由於大氣層的影響，從地面拍攝的觀測資料可能會有些模糊。有了蓋亞的超高解析度，這些重力透鏡源的影像就變得清晰了。

在距離尺度的一端，也就是我們可觀測宇宙的極限附近，蓋亞偵測到了類星體。在天空中，其中一些類星體可能非常靠近大質量星系，它們的光路會被星系的引力井彎曲，就像穿過透鏡一樣。透鏡現象產生的引力海市蜃樓可以用來直接估算宇宙的年齡和膨脹率。在過去的幾個月裡，蓋亞團隊發現了381 個新的候選透鏡類星體和蜃景。

在距離尺度的另一端，蓋亞團隊重新處理了156764顆小行星，但使用的是66個月的數據，而不是DR3的34個月數據。因此，現在對大多數主帶小行星的觀測都涵蓋了圍繞太陽的一整圈，使軌道閉合，從而大大提高了軌道的精確度。

貢獻與未來展望

比利時魯汶大學、比利時皇家天文台、布魯塞爾自由大學、安特衛普大學和列日大學的天文物理學家的專業知識在處理和分析蓋亞數據，特別是實施重點產品發布方面發揮了重要作用。他們的工作得到了比利時聯邦科學政策辦公室（BELSPO）透過歐空局PRODEX計畫提供的支持。除了提供新數據以補充蓋亞星表第三版之外，重點產品發布還對數據分析管線中實施的各種新功能進行了概念驗證，使DR4的數據量增加了一倍。它們為第四版星表將實現的所有承諾提供了一個必要而有用的概覽。