从地球观察盖亚以改善其星图

虽然欧空局的盖亚任务一直在调查太空中超过十亿颗恒星，但天文学家一直在用世界各地的望远镜(包括智利的欧洲南方天文台)监测卫星在天空中的位置，以进一步改善盖亚的轨道并最终提高准确度。它的恒星人口普查。

一年前，盖亚代表团发布了期待已久的第二组数据，其中包括我们银河系中超过十亿颗恒星的高精度测量位置，距离指示和适当的运动。该目录基于不到两年的观察和大约450名科学家和软件工程师合作进行的近四年的数据处理和分析，已经在许多天文学领域进行了转型研究，过去产生了1000多种科学出版物。十二个月。

与此同时，在太空中，盖亚不断扫描天空并收集正在被碾压的数据，以便在未来的发布中实现更高的恒星位置和运动精度，并能够更深入，更详细地研究我们在宇宙中的位置。但要达到Gaia最终目录的预期准确度，确定卫星从地球的位置和运动至关重要。

为此目的，ESA运营中心的飞行动力学专家利用各种技术的组合，从传统的无线电跟踪和测距到使用两个无线电天线的同步观测 - 所谓的delta-DOR方法。在针对欧空局的独特而新颖的方法中，对盖亚的地基跟踪还包括由全球范围内的中型望远镜网络提供的光学观测。

位于智利的欧洲南方天文台(ESO)2.6米VLT测量望远镜(VST)每年记录盖亚在天空中的位置约180个夜晚。

“这是一次令人兴奋的地面空间合作，使用ESO的世界级望远镜之一来锚定ESA十亿星级测量员的开拓性观测结果，”ESA的Gaia项目科学家Timo Prusti说。

“VST是挑选盖亚运动的完美工具，”ESO观察计划办公室负责人Ferdinando Patat补充说。“利用ESO的一流地面设施之一来支持尖端的太空观测，是科学合作的一个很好的例子。”

此外，位于西班牙加那利群岛拉帕尔马的2米利物浦望远镜和在澳大利亚和美国运营2米望远镜的Las Cumbres光学全球望远镜网络在过去的五年中也在观察盖亚作为地面光学跟踪(GBOT)活动的一部分。

“盖亚观测需要一个特殊的观测程序，”自2013年以来协调执行ESO对盖亚的观测的Monika Petr-Gotzens解释说。“宇宙飞船就是我们所谓的'移动目标'，因为它相对于背景快速移动明星跟踪盖亚是一个挑战!“

在这些图像中，盖亚只是卫星本身一直在测量的众多恒星中的一个光点，因此需要进行艰苦的校准，以便将这一观测结果转换为可用于确定卫星轨道的有意义数据。

根据对近17亿颗恒星的测量结果，盖亚对我们的银河系和邻近星系的全天空视野。该地图显示了2014年7月至2016年5月期间ESA卫星在天空各部分观测到的恒星的总亮度和颜色。较亮的区域表示特别明亮的恒星浓度较浓，而较暗的区域则对应于天空中较少亮的恒星观察到恒星。颜色表示是通过将总光量与Gaia在每片天空中记录的蓝光和红光的量相结合而获得的。主导图像的明亮水平结构是银河系飞机，是我们家银河系中大部分恒星的扁平圆盘。在图像的中间，银河系中心看起来生动，充满了星星。银河系平面上的较暗区域对应于星际气体和尘埃的前景云，它们吸收了位于云层后面更远的恒星的光线。其中许多隐藏了新一代恒星诞生的恒星托儿所。在图像上洒满了许多球状和开放的星团 - 由相互引力结合在一起的恒星组，以及我们自己以外的整个星系。图像右下方的两个明亮物体是大小麦哲伦星云，两颗绕银河系运行的矮星系。图片来源：ESA / Gaia / DPAC，CC BY-SA 3.0 IGO 其中许多隐藏了新一代恒星诞生的恒星托儿所。在图像上洒满了许多球状和开放的星团 - 由相互引力结合在一起的恒星组，以及我们自己以外的整个星系。图像右下方的两个明亮物体是大小麦哲伦星云，两颗绕银河系运行的矮星系。图片来源：ESA / Gaia / DPAC，CC BY-SA 3.0 IGO 其中许多隐藏了新一代恒星诞生的恒星托儿所。在图像上洒满了许多球状和开放的星团 - 由相互引力结合在一起的恒星组，以及我们自己以外的整个星系。图像右下方的两个明亮物体是大小麦哲伦星云，两颗绕银河系运行的矮星系。图片来源：ESA / Gaia / DPAC，CC BY-SA 3.0 IGO

这需要使用盖亚第二版的数据来识别过去五年收集的每幅图像中的恒星，并计算卫星在天空中的位置，精确度为20毫秒或更好(一弧秒相当于欧元的大小)从大约四公里的距离看到的硬币)。

“这是一个具有挑战性的过程：我们正在使用盖亚对恒星的测量来校准盖亚宇宙飞船的位置，并最终改进其对恒星的测量，”蒂莫解释道。

地面观测还提供了关键信息，以改善盖亚通过空间的速度的确定，必须知道每秒几毫米的精度。这对于校正被称为光的像差的现象是必要的 - 由于源和观察者之间的相对运动引起的入射光方向上的明显失真 - 类似于在雨中行走时倾斜一把伞的方式。

“经过仔细和冗长的数据处理后，我们现在已经达到了盖亚地面观测所需的准确度，作为轨道确定的一部分，”天文学研究所的GBOT活动负责人Martin Altmann表示，德国海德堡大学天文学中心，与法国巴黎天文台的同事密切合作。

GBOT信息将用于改善我们对盖亚轨道的了解，不仅包括未来的观测，还包括前几年从地球收集的所有数据，从而改善将来包含的数据产品版本。