12月3日蓋亞(Gaia)太空觀測站公佈了啟用以來第三批觀測數據,提供了至今為止最詳細的一份銀河系星空圖,包含18億個天體的位置、與地球的距離和運動速率等各方面信息。

天文學家稱這份新地圖有助於更好地了解地球在宇宙中的地位。荷蘭萊頓天文台(Leiden Observatory)研究員布索(Giorgia Busso)說,這份數據為銀河系和裏面恆星的演化、附近天體如太陽系內小行星的研究等多個天體物理領域帶來「革命性」變化。

蓋亞觀測站於2013 年發射升空,目標為銀河系繪製最詳細的地圖。這個太空器耗資10 億美元建造,位於拉格朗日2 點軌道上,距離地球100 萬英里。在那個位置上,來自地球和太陽的引力處於平衡狀態,而且沒有任何天體遮擋觀測站的視野。

蓋亞同時可以觀測大量恆星,每分鐘大約可觀測10 萬顆、每天大約可觀測8.5 億顆恆星。差不多每兩個月,蓋亞就能掃描整個天空一遍。

研究者表示,最新這批數據比2016 年和2018 年發佈的數據在精確度和範圍上都得到了提高。綜合大量根據這些數據完成的研究,目前科學家至少發現了銀河系的五個特徵。

目前發現銀河系五個特徵

1)銀河系的發展經歷了多次驚心動魄的合併,在上百億年間,吞併了多個大大小小的星系才演化至今。

2)與其它星系的撞擊,促進了銀河系內恆星的誕生。

研究發現,每次其它星系對銀河系造成撞擊後,在星際之間產生「漣漪」,就像把一塊石頭扔進水裏造成的效果一般。這些漣漪區域集中了更多的塵埃,促進了新星的誕生。一份研究提到,其中距今大約47 億年前的那一次撞擊的時間點,就和太陽以及太陽系誕生的時間點吻合。

3)銀河系的旋臂和銀盤都是「活」的。

以前,科學家不明確銀河系有兩條還是四條旋臂。通過蓋亞數據,現在終於有明確的證據顯示銀河系有四條旋臂。對於這些旋臂的結構和成因,科學家有不同的理論,還沒有定論。

但是從蓋亞數據中至少能確定的一些信息是,旋臂內的恆星不是固定不變的,每條旋臂就像運動中的恆星遇到了「交通阻塞」,遇到瓶頸一樣的狀態,前面的恆星不斷地離開,後面的又不斷排起長龍。

另外,從蓋亞數據還發現,銀河系的銀盤也是不斷處於變化之中。除了來自銀河系內部各方的作用力,還面臨周圍各個繞行星系的牽制,在多方作用力的綜合照響之下,銀河系的銀盤隨時向各個方向運動著。

4)銀河系不斷從周圍星系「扯出」恆星帶,拖入銀河系。

從數據中科學家還看到,銀河系時不時地就會從周圍的矮星系中「扯出」一段由恆星組成的帶狀結構,將它們拖入銀河系。對這些外來恆星帶的分析,為了解銀河系的引力和內部質量分佈提供線索。

5)原來太陽在「衝浪」

2019 年的一份研究發現,在太陽與其它恆星之間的星際介質內,存在一條長約九千光年、上下起伏範圍約五百光年的波浪形氣體雲。

太陽目前位於距離這條氣體雲500 光年的地方,看起來正準備要騎上一個浪尖。由數據構建的模型顯示,其實太陽大約在1,300 萬年前剛跨過一個浪頭,未來還將一次又一次地繼續衝浪。怪不得劍橋天文學家沃爾頓(Nicholas Walton)說,蓋亞提供的數據「為我們鋪開一幅銀河系的生態畫卷」。◇