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隶属欧洲航天局的“盖亚”探测器现已进入发射倒计时。按照预定计划，12月19日，这个搭载了10亿像素相机的探测器将搭乘俄罗斯的“联盟”号火箭奔赴太空，对超过10亿颗恒星进行观测。
最让人关注的是，“盖亚”探测器对于未知天体的探测，所获取的相关线索或许将帮助人类更好地了解神秘的暗物质。
构建银河系的三维地图
耗资8.4亿英镑（约合83亿元人民币）的“盖亚”探测器重达2吨。英国的科学家和工程师在探测器的设计中承担了主要工作。按设计规划，“盖亚”将发现数千颗此前未知的天体，比如爆炸的恒星、环绕其他恒星运行的行星，以及地球附近的小行星，总体任务将历时五年。
“值得注意的是，‘盖亚’将对银河系内的数百万颗恒星进行精确度空前的观测，这将为寻找暗物质提供线索。” 中国科学院紫金山天文台研究员王思潮在接受《中国科学报》记者采访时表示。
“盖亚”探测器引发多方关注的焦点之一，就在于其搭载了10亿像素阵列的超高灵敏度相机，这对于探测比肉眼可见暗数百万倍的恒星而言很有帮助，这也是迄今为止人类研制的分辨率最高的太空基光学相机。
“盖亚”数据处理负责人弗洛尔·范·莱文博士打过一个比方：“‘盖亚’的观测能力相当于肉眼的4000倍，就好比人可以在地球上看清月球表面一颗衬衣扣子的形状。”
英国e2v技术公司研发了这台相机，一个长方形电子耦合器件（ccd）的尺寸为4.7×6cm，近似于一张银行卡大小，厚度不及一根头发丝，共由106个这样的ccd组成了相机的主要部件。
“盖亚”探测器将记录银河系内恒星的光谱数据，以便于将来绘制这些恒星的三维图像，从而构建银河系的三维地图，这项研究或许将在某种程度上改变人类对银河系的看法。
原因在于，其搭载的光谱仪将会提供恒星的详细特征，并对其光度、有效温度、引力以及元素组成进行剖析。这一大规模的恒星调查方式，将为研究银河系的起源、结构和演化等方面提供观察数据。
王思潮指出，和陆地的太空望远镜不同的是，太空基相机的观测不会受到大气层的“干扰”，能够更加直观地观察天体目标，观测精度提高了不下一个量级。
寻找“调皮”的暗物质
“暗物质就像给小学生体检时，一个体重60斤的学生站在磅秤上看着显示90斤的体重而疑惑不已，其实是有个调皮的小孩伸脚踩磅秤增加了重量。”王思潮告诉《中国科学报》记者，暗物质存在于宇宙之中，但人们看不见它，这个“调皮的小孩”就是暗物质。
他谈到，科学界确认暗物质的存在时，并非是直观地观察到了其存在，而是通过一些现象发现了暗物质“调皮”的踪迹。
比如，银河系内的恒星都围绕着银河系中心转动，按照牛顿的引力理论，在质量固定的前提下，距离银河系中心越远，恒星运动速度应该越小。但通过观测，科研人员发现，离银河系中心越远，恒星速度却并没有变小，这便是暗物质在发挥作用。若是没有暗物质提供引力和能量，位于银河系靠外边缘的恒星，早因速度之高飞出了星系。可见，暗物质的拖拽起到了关键作用。
暗物质还可以通过让光线“拐弯”的方式被确认存在。去年年初，爱丁堡大学凯瑟琳·海曼斯博士曾利用夏威夷的一架340兆像素天文数码相机，对4个夜空区域的1000万个星系进行了系统分析。结果发现，他们通过观察星系光线发生的扭曲确认了暗物质的存在，因为暗物质的引力会让光线在“奔”向地球时“弯曲”。
“盖亚”探测器首席研究员、剑桥大学教授盖瑞·吉尔默就曾表示，“盖亚”或许能为天文学家揭开两大谜团提供帮助。这两大谜团指的便是暗物质和暗能量。
暗物质无法被直接观测到，只能通过引力效应和光线“拐弯”找到其踪迹。而暗能量就像是一种神奇的推力，从宇宙诞生时就已存在，星系被不断加速的速度分离便是其力量所致。
“目前还难以下定论，人类对暗物质和暗能量的追寻究竟能带来哪些实际的效果。”王思潮说，“但可以预见的是，它将使人类更了解宇宙的起源和演变。而对于暗物质的性质和规律的研究还可能改变人类的生活，就像现在流行的消费电子产品，离不开早期人们对电子运动规律的研究一样。”
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