蓋亞飛船進行觀測時的插圖。(圖片來源:uux.cn/歐空局)
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：蓋亞任務揭示了關於宇宙物體的新信息的“金礦”,因為它繼續創建有史以來最全麵的恒星目錄。
新版本被稱為蓋亞的聚焦產品版本(FPR)，包含超過50萬顆新的暗星，超過380個新的引力透鏡類星體和超過15萬顆太陽係小行星的位置。
蓋亞正在創建的銀河係及其宇宙後院的綜合地圖包含18億顆恒星的數據，將允許科學家繼續深入挖掘我們的宇宙曆史。新版本填補了該地圖形成過程中的一些重要空白。
據Gaia的運營商歐洲航天局(ESA)稱，新數據提供了令人興奮和意想不到的科學和發現，遠遠超出了太空望遠鏡最初設計的發現。
新的研究寶庫建立在2022年6月發表的蓋亞第三次數據發布(DR3)的基礎上。盡管很全麵，但DR3包含了太空望遠鏡尚未繪製的天空缺口，並忽略了一些不如周圍恒星明亮的暗淡恒星。
球狀星團就是一個特別的例子，它是宇宙中一些最古老的天體，擁有密集的明亮恒星核心，可以淹沒試圖研究它們的望遠鏡。
不僅僅是填補蓋亞宇宙地圖中未被探索的區域
恒星探測器太空望遠鏡新發布的部分內容聚焦於銀河係最大的球狀星團半人馬座歐米茄星團，該星團包含約1000萬顆恒星，使其核心成為該望遠鏡迄今為止研究過的最擁擠的空間區域。
為了填補這些空白，歐空局的天文學家將Gaia集中在半人馬座歐米茄上，它距離地球大約15800光年，距離地球相對較近，可以作為研究其他此類星團的代理。
“在半人馬座歐米伽星，我們發現了蓋亞以前從未見過的50多萬顆新恒星——僅僅來自一個星團！”研究的主要作者和蓋亞合作的成員Katja Weingrill在一份聲明中說。
太空望遠鏡不是專注於星團內的單顆恒星，而是用一種特殊的模式觀察半人馬座歐米茄，這種模式允許蓋亞每次進入視野時都可以看到球狀星團核心周圍更廣闊的天空。因此，新的觀察也有助於測試這種特殊模式和蓋亞的儀器。
“我們沒想到會把它用於科學，這讓這個結果更加令人興奮，”溫格裏爾補充道。

蓋亞選擇了半人馬座歐米茄，這是從地球上可以看到的最大的球狀星團，也是“典型”星團的一個很好的例子。每次星團進入視野時，蓋亞啟用了一種特殊的模式來真實地繪製星團核心周圍更廣闊的天空，而不是像通常那樣隻關注單個恒星。該團隊僅從這個星團中就發現了526，587顆新的蓋亞恒星，檢測到的恒星距離太近，無法在望遠鏡的常規管道中進行測量，而星團核心中的恒星比以前看到的要暗15倍。(圖片來源:uux.cn/歐空局/蓋亞/DPAC)
雖然新數據有助於填補蓋亞的銀河係3D地圖中一些未探索的區域，但它本身也是科學家感興趣的，有助於更好地模擬半人馬座歐米茄球狀星團。
“我們的數據使我們能夠檢測到太靠近而無法在蓋亞的常規管道中正確測量的恒星，”研究合著者兼蓋亞合作成員阿列克謝·明茨補充道。“有了新的數據，我們可以研究星團的結構，組成恒星是如何分布的，它們是如何移動的，等等，創建一個完整的大規模半人馬座歐米茄地圖。它正在最大限度地利用蓋亞——我們已經以最大功率部署了這個令人驚歎的宇宙工具。”
在這方麵，FPR的新數據發布隻是蓋亞數據發布4 (DR4)的一個嚐試，該太空望遠鏡目前正在探索銀河係的另外八個區域，與它如何調查歐米茄半人馬座的方式類似。因此，通過研究像半人馬座歐米茄這樣的宇宙構建模塊，DR4可以幫助揭示我們星係的細節，例如它的真實年齡，它中心的精確位置，以及它在曆史上是否與其他星係發生過碰撞。
作為引力透鏡獵手的蓋亞
盡管它不是為了在更大的範圍內研究宇宙而設計的，但FPR從蓋亞發布的信息表明，它可能會揭示對了解整個宇宙至關重要的事情，例如它的演化和精確年齡。
蓋亞可能對宇宙學產生影響的方式之一是通過發現天文學家所謂的引力透鏡，即像星團這樣密度很大的物體，可以用來放大來自遙遠背景源(如古老星係)的光。
這要歸功於愛因斯坦的廣義相對論所預言的效應，該理論認為有質量的物體會“扭曲”時空的結構；質量越大，翹曲越嚴重。當一個扭曲的物體位於地球和一個遙遠的光源之間時，來自那個遙遠光源的光穿過中間的物體，並“彎曲”向我們傳播。偏轉的量取決於光的路徑有多接近質量源。因此，來自同一個光源的光在不同的時間到達地球，一個物體可以出現在同一張圖像的多個點上。
這種效應可以放大遠處的光源，讓通常太遠太暗的物體看不見。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡目前正在利用這一現象來觀察宇宙中一些最古老的星係。蓋亞可以通過發現更多引力透鏡物體來幫助實現這一點——特別是類星體，這是由黑洞提供能量的星係的活躍心髒。發現透鏡類星體並不容易，因為引力透鏡引起的重複圖像經常會聚集在一起，使單個物體在圖像中出現模糊，導致它被錯誤識別。

該信息圖有三個主要部分:描述引力透鏡如何工作的視覺圖像(左上)，蓋亞DR3中識別的透鏡係統的六幅圖像(右上)，以及關於蓋亞發現新透鏡類星體的一些關鍵事實(下)。引力透鏡的視覺效果說明了光如何從遙遠的類星體傳播到蓋亞，在傳播過程中圍繞著前景質量(星係)彎曲，並顯示了這如何使望遠鏡看到天空中類星體的多個圖像。蓋亞研究人員發現，我們在周圍天空中看到的一些物體不僅僅是恒星，盡管它們看起來像恒星。它們實際上是非常遙遠的透鏡類星體——極其明亮、充滿能量的星係核心，由黑洞提供動力。研究人員提出了381個透鏡類星體的固體候選者，包括50個被認為極有可能的:有史以來最大的一組候選者被同時公布。(圖片來源:uux.cn/歐空局/蓋亞/DPAC)
“蓋亞是一個真正的鏡頭搜尋者。感謝Gaia，我們發現我們看到的一些物體不僅僅是恒星，盡管它們看起來很像，”研究合著者兼Gaia合作成員Christine Ducourant說。“它們實際上是非常遙遠的透鏡類星體——由黑洞提供動力的極其明亮、高能的星係核心。
“我們現在提出了381個透鏡類星體的固體候選物，包括50個我們認為非常可能的候選物:宇宙學家的金礦和有史以來最大的候選物集。”
這些候選者選自可能的類星體候選者列表，其中一些包含在DR3中，其中五個透鏡物體似乎是被稱為“愛因斯坦十字架”的罕見形成物當單個物體發出的光以十字形出現在同一幅圖像的多個位置時，就會出現這種情況。2021年，蓋亞發現了12個這樣的愛因斯坦十字架。
“蓋亞的偉大之處在於它無處不在，所以我們不需要知道去哪裏找就可以找到鏡頭，”研究合著者蓋亞合作成員洛朗·加盧喬說。“隨著這一數據的發布，Gaia是第一個以高分辨率實現引力透鏡全天調查的任務。”
這表明了蓋亞如何能夠與歐空局的暗物質和暗能量偵探歐幾裏德合作，後者於2023年7月發射，以幫助調查宇宙的這些神秘方麵，估計占其內容的95%。蓋亞發布的新消息還顯示，太空望遠鏡在離家更近的地方也有用途。
用蓋亞追蹤小行星、紅巨星等等
新發布的Gaia部分顯示了在DR3確認的地球周圍156，823顆小行星的細節，更好地確定了它們的位置，並以比先前觀測高20倍的精度限製了它們的軌道。
歐空局的太空望遠鏡通過觀察太空岩石來做到這一點，時間幾乎是以前的兩倍。歐空局預測，即將到來的蓋亞數據轉儲DR4將使太空望遠鏡看到的小行星數量增加一倍，並通過納入彗星甚至地球周圍的衛星來增加蓋亞觀察到的太陽係天體的數量。

這張圖片顯示了許多環繞太陽的環形和重疊軌道，所有的軌道都有不同的顏色(以區分小行星)。圖像的中心——代表木星軌道內的一個區域——軌道非常密集，而外部邊緣仍然比較清晰，顯示了銀河係的背景平麵。新的數據揭示了更多關於156，823顆小行星的信息，這些小行星被確認為蓋亞DR3的一部分，它們的軌道顯示在這張圖片中。新的數據集精確定位了這些岩石天體的位置，其時間跨度是之前的近兩倍，使得它們的大部分軌道——僅基於蓋亞觀測——更加精確20倍。(圖片來源:uux.cn/歐空局/蓋亞/DPAC)
新發布的Gaia還包括對超過10，000顆雙星紅巨星的動力學觀察，這是有史以來收集的此類恒星物體的最大集合，以及來自銀河係盤中恒星之間漂移的氣體和塵埃的信號。
“雖然它的主要焦點是作為一個恒星測量員，但蓋亞正在探索一切，從太陽係的岩石天體到位於數十億光年之外的多重成像類星體，遠遠超出了銀河係的邊緣，”歐空局蓋亞項目科學家蒂莫·普魯斯特說。“這項任務提供了對宇宙及其內部物體的真正獨特的洞察力，我們真的充分利用了它對我們周圍天空的廣闊的全天視角。”
來自蓋亞的FPR以五篇論文的形式於10月10日星期二發表。