从一个问题开始
Gaia 怎样把恒星的微小位移转成三维地图？
视差、自行与重复测量怎样把恒星放进三维空间与运动地图？
把 Gaia 时间序列从一个天空位置建立到视差距离与分离后的自行，再辨认完整三维运动所需的径向速度测量。
完成本课后，你将能够
你会看见微小重复角度怎样成为动态银河地图，而不会把地图箭头误认成拍到的轨迹。
- 01解释约 2 AU 观测基线怎样产生恒星视差。
- 02把教学样本的 20 毫角秒视差换算成 50 秒差距。
- 03区分周年视差、自行与径向速度这三种不同测量成分。
一次天空位置并不会提供深度
单次观测给出恒星在天空中的方向，却不会告诉我们它有多远，就像一张道路照片无法唯一放置沿途每盏灯的距离。
Gaia 会随着地球绕太阳运行，从变化中的位置反复测量同一颗恒星，以此建立深度。
相隔六个月的观测建立已知基线
从地球轨道两侧进行的两次观测，相距约 2 AU。较近恒星相对遥远背景星会出现视位置移动；恒星越近，视差角越大。
本实验的教学恒星视差为 20 毫角秒，按照距离（秒差距）= 1000 / 视差（毫角秒），对应 50 秒差距。
每年重复的回环，与持续漂移是两种信号
周年视差会随观测轨道每年重复；自行则是恒星在天空中的持续角位移。Gaia 用数年观测同时拟合重复成分与稳定成分。
教学样本再加入每年 45 毫角秒的自行。图中箭头表示测得的角位置趋势，不是拍到的真实飞行尾迹。
会运动的三维地图还需要一个速度分量
视差提供距离，自行提供恒星横跨天空的运动；光谱再加入径向速度，也就是朝向或远离我们的速度。三者结合后，才能把恒星放进三维位置与运动空间。
按顺时针从左上阅读下方 Gaia 四联图：径向速度；星际尘埃；恒星化学；左下则是径向速度加自行线。运动图中的蓝与红编码平均接近和远离运动；化学图中越红表示恒星金属越丰富。这些都是带有选择函数与不确定性的编码量，不是银河系里肉眼可见的轨迹。
真实 Gaia DR3 处理地图。左上：径向速度；右上：星际尘埃；左下：蓝/红径向速度加自行线；右下：化学，越红代表恒星金属越丰富。图片：ESA/Gaia/DPAC；CC BY-SA 3.0 IGO / ESA Standard Licence。
打开官方来源建立 Gaia 时间序列
加入重复位置测量以求出视差距离、分离自行，并辨认天体测量单独无法提供的径向速度分量。
按顺序加入观测，看看一个天空坐标怎样变成距离，再变成分离后的运动测量。
- 测得量
- 单次天空位置
- 推断边界
- 不能单独求距离
第一次位置
一个历元确定恒星的天空方向，但深度与运动仍混在一起。
相对参考框架测得天球坐标；单个点无法分开视差、自行与测量噪声。
这是一张刻意放大位移的教学示意。轨道建立观测基线；点状回环代表周年视差；青色箭头代表拟合出的自行；两条线都不是拍到的飞行轨迹。教学恒星：视差 20 mas，自行 45 mas/yr。
在小屏幕上左右滑动，查看完整图示与标注。
哪条路线正确描述 Gaia 的动态三维地图？
来源与证据边界
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