林彥興
測量星星的位置與亮度，是天文中最基礎也最古老的分支 ── 天體測量學 （Astrometry）的工作。人類幾乎所有的天文知識，都奠基於此。也因此，更精準地測量恆星的位置和亮度，是千年來無數天文學家不斷追求的目標。
歐洲太空總署（ESA）2013 年發射的「蓋亞 Gaia」衛星就是這齣大長篇的最新一章。運行在日地第二拉格朗日點的它，對天體位置的量測精度最高可達 10 微角秒的等級。10 微角秒的量測有多精細？想像一公尺外有個杯子，杯子上有顆原子移動了半個原子的距離，這麼微小的差異，都可以用蓋亞的資料偵測出來。
從 2013 年升空以來，蓋亞已經釋出過三次資料，分別是 DR1、DR2 與 EDR3。每一次的更新，都包含更多的天體，與更精準的測量結果。下禮拜一即將公布的蓋亞第三期數據（Data Release 3, DR3）中，總共將包含約 18 億顆天體，其中大部分是位於銀河系內的恆星。而在這 18 億筆資料中，大概有 15 億個天體有完整的位置與自行，其中又有 3400 萬顆有徑向速度的資料。換言之，蓋亞每次的資料釋出，都在刷新史上最精細的銀河系地圖的紀錄。
這些精確的資料有甚麼用呢？有恆星在不同時間的位置資訊，就能計算出視差（parallax），得到恆星的距離；也能測量出自行（proper motion），知道恆星的切向角速度；佐以光譜儀，又能知道徑向速度。於是全部綜合起來，你就能夠擁有天體的三維位置與速度。有恆星的位置和速度，就可以計算它們過去與未來數百萬年之間是怎樣運動的，了解銀河系的歷史、測量銀河系的結構，甚至用於搜尋暗物質的蹤跡。另一方面，對鄰近恆星的視差距離量測，也是天文學中一系列測距方法（距離階梯 Distance Ladder）的基礎，天文學家對許多更大尺度天體（比如星系天文學和宇宙學）的研究，都奠基於此。
不像能夠產出美麗照片的哈伯，蓋亞的數據在多數人看起來也許枯燥無味，但這些不起眼的數據，是天文物理大廈的重要地基。而天文學家的巧思，將持續發掘這些海量的數據中隱藏的寶藏。
延伸閱讀
。Gaia DR3
。來認識天體測量學的厲害：人們抬頭所遙望的星空是恆定不變嗎？
。蓋亞資料還能怎麼用？可以用來尋找雙類星體！
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