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2013年12月,欧洲航天局(ESA)启动了盖亚使命,“盖亚”便是一个旨在丈量天体运动方位的空间地理台。在5年使命的施行过程中,该地理台一向在研讨总计10亿个物体——包含了悠远的恒星、行星、彗星、小行星、类星体等等——以创立有史以来最大、最精确的三维空间目录。

伴随着2018年4月25日第2次盖亚数据的发布,地理学家们对咱们的星系有了一些含义深远的发现。该发现是一张银河系的3D地图,它聚集于OB恒星——银河系里最热、最亮、质量最大的恒星。经过这张3D地图,盖亚为地理学家供给了另一个研讨东西,它能够用来探究咱们星系的散布和组成,以及星系的曩昔和未来的演化。

简略说来,制作银河系的结构是困难的,因为银河系是一个扁平的盘状结构的,具有螺旋臂状的特征;一起重现盘内恒星的散布状况是十分具有挑战性的。这是因为太阳系像咱们星系里的大多数恒星相同,是被镶嵌于星系盘内部的。因而,地理学家不得不依托对其他星系的观测来更好地了解咱们自己的星系的容貌。

图解:欧洲航天局的盖亚地理台现在正在履行一项为期五年的使命——制作银河系的恒星图

这便是盖亚观测所到的超越10亿个物体的三维方位和二维运动发挥作用之地。凯文·贾丁,是一名软件开发人员,也是一名业余的地理学家,他长于运用地理数据制作出银河系地图;运用间隔太阳1万光年以内的4万颗OB恒星的数据信息,凯文·贾丁就能够创造出这幅全面而恢宏的银河系地图。

因为OB恒星的寿数相对较短,只少达几千万年,OB恒星大多被发现于接近他们本身构成点的当地。在它们的生命周期里,这些恒星会产生出很多的紫外线辐射,而且这些辐射能够敏捷电离周围的星际气体。因而,它们能够精确地用来追寻年青恒星的全体散布状况、恒星构成的地址以及星系的悬臂。

正如凯文·贾丁在其博客上解读这幅星系地图:

“在欧洲航天局盖亚使命组的科学家以及莱顿大学和海德堡大学研讨人员的一起协助下,我完结制作了这幅地图。这幅地图包含了恒星密度的等值面,它描绘的是盖亚DR2开释中较热的O、B和A类行星的浓度;还包含了约5000颗极热的电离恒星、尘土云和HII区域。更为凶猛的是,这幅地图既能够在银河系的上方以平面的方法观看,也能够在Gaia Sky中以真实的3D方法观看。”

经过这种方法,凯文·贾丁能够制作一幅以太阳为中心的地图而且这幅地图展示了跳出星系之外来调查的星系盘。为了对盖亚恒星表中的很多恒星进行信息处理,凯文运用了一种常常用于使器官和骨骼安排可视化的CT扫描技能,这项技能被称为密度等值面,其间润滑的外表表明三维空间内的稳定值点。

图解:凯文·贾丁制作的银河系间隔地球3000秒间隔的地图

材料来历:《银河地图》/凯文·贾丁

这将会使得不同密度的区域完成可视化;在此状况之下,依据电离恒星的密度的不同,星系盘内不同区域是由不同色彩来表明的。密度最高的区域用粉紫色暗影表明,中等密度的区域用紫色(蓝色)表明,低密度区域用深蓝色表明。

凯文·贾丁还参阅了其他地理调查结果的数据来制作星际尘土(绿色的)和已知电离气体云(赤色的)浓度图。如图可见,这张图从外观上来看是不寻常的,恒星本身似乎是密布摆放在从中心向外延伸的辐条中,而不是在螺旋臂中。这是因为尘土云遮盖了后边恒星的视界,而且恒星本身是沿着特定的视野散布的。

在博客上,凯文·贾丁表明很自豪自己能够成功制作这一幅地图,而且很感谢协助自己完成自已方针的人们。他写道“有时候,愿望真的会成真”。“我能够宣告国际,一张间隔太阳3000秒间隔的(也便是大约一万光年的)具体的地图已然诞生。”

这张图是第2次发布的盖亚数据的大打破,这将协助地理学家更多地了解构成咱们星系的恒星品种、它的全体结构、以及银河系未来或许演化的方向。盖亚数据的第三次发布方案将于2020年末发布,终究的目录也将于2020年内发布。

与此一起,盖亚使命也将一向继续到2020年末,而且这一延期的决议也得到了同意。Gaia Sky是一个实时的三维地理学可视化软件,是为海登堡大学的地理研讨所的盖亚使命而开发的,这张地图的交互式版别也能够作为Gaia Sky的一部分运用。

参阅材料

1.WJ百科全书

2.地理学名词

3. universetoday- OCaesar

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