Астрометрия

Астрометрия - это ветвь астрономии , которая включает в себя точные измерения положений и движений звезд и других небесных тел . Он обеспечивает кинематику и физическое происхождение солнечной системы и этой галактики , Млечный путь .

История

История астрометрии связана с историей звездных каталогов , которая дала астрономам ориентиры для объектов в небе, чтобы они могли отслеживать свои движения. Это может быть датировано древнегреческим астрономам Гиппарха , который около 190 г. до н.э. использовал каталог своих предшественников Тумохариса и Астиллуса, Земли чтобы обнаружить прецессию . При этом он также разработал шкалу яркости, все еще используемая сегодня. ^{[ 1 ]} Гиппарх составил каталог с не менее 850 звезд и их позициями. ^{[ 2 ]} Преемник Гиппарха, Птолемей , включал в себя каталог 1022 звезд в его работе « Альмагест» , давая свое местоположение, координаты и яркость. ^{[ 3 ]}

В 10-м веке иранский астроном Абд аль-Рахман аль-Суфи провел наблюдения на звездах и описал их позиции, величины и звездный цвет ; Кроме того, он предоставил рисунки для каждого созвездия, которые изображены в его Книге фиксированных звезд . Египетский математик Ибн Юнус наблюдал более 10 000 записей за положение солнца в течение многих лет, используя большую астролябу с диаметром почти 1,4 метра. Его наблюдения за затмениями по -прежнему использовались в течение столетия спустя в канадском -американском астроном -астроном Саймоне Ньюкомбе о движении Луны, в то время как другие его наблюдения за движениями планет Юпитер и Сатурн вдохновили ученых Французского ученого в Лапласа экипированном и экипированном и ученых французского ученого Лапласа Неравенство Юпитера и Сатурна . ^{[ 4 ]} В 15-м веке Timurid астроном Ulugh Beg собрал Zij-i-Sultani , в котором он каталогизировал 1019 звезд. Подобно более ранним каталогам Гиппарха и Птолемея, каталог Ulugh Beg, по оценкам, был точным в течение приблизительно 20 минут дуги . ^{[ 5 ]}

В 16 -м веке датский астроном Тайчо Брахе использовал улучшенные инструменты, в том числе крупные инструменты росписи , чтобы измерить звездные позиции более точно, чем ранее, с точностью 15–35 ARCSEC . ^{[ 6 ]} Османский ученый Taqi Al-Din измерил правильное восхождение звезд в обсерватории Константинополя Taqi Ad-Din, используя «наблюдательные часы», которые он изобрел. ^{[ 7 ]} Когда телескопы стали обычным явлением, установка кругов ускорила измерения

Английский астроном Джеймс Брэдли впервые попытался измерить звездные параллаксы в 1729 году. Звездное движение оказалось слишком незначительным для его телескопа , но вместо этого он обнаружил аберрацию света и газета оси Земли. Его каталогизация 3222 звезд была уточнена в 1807 году немецким астрономом Фридрихом Бесселем , отцом современной астрометрии. Он сделал первое измерение звездного параллакса: 0,3 ArcSec для бинарной звезды 61 Cygni . В 1872 году британский астроном Уильям Хаггинс использовал спектроскопию для измерения радиальной скорости нескольких выдающихся звезд, включая Сириуса . ^{[ 8 ]}

Будучи очень трудно измерить, к концу 19 -го века было получено только около 60 звездных параллаксов, в основном путем использования филарного микрометра . Астрографы с использованием астрономических фотографических пластин ускорили процесс в начале 20 -го века. Автоматизированные пластинговые машины ^{[ 9 ]} и более сложные компьютерные технологии 1960 -х годов позволили более эффективному сборнику звездных каталогов . Начавшийся в конце 19 -го века, проект Carte du Ciel для улучшения картирования звезд не мог быть закончен, но сделал фотографию общей техникой для астрометрии. ^{[ 10 ]} В 1980-х годах устройства, связанные с зарядом (CCDS), заменили фотографические пластины и уменьшили оптические неопределенности до одной Milliarcsecond. Эта технология сделала астрометрию менее дорогой, открывая поле для любительской аудитории. ^{[ Цитация необходима ]}

В 1989 году спутник европейского космического агентства Hipparcos взял астрометрию на орбиту, где это может быть менее затронуто механическими силами Земли и оптическими искажениями из его атмосферы. Работая с 1989 по 1993 год, Hipparcos измерил большие и маленькие углы на небе с гораздо большей точностью, чем любые предыдущие оптические телескопы. В течение его 4-летнего пробега позиции, параллаксы и надлежащие движения 118 218 звезд были определены с беспрецедентной степенью точности. Новый « каталог Tycho » собрала базу данных 1 058 332 звезд в пределах 20-30 MAS (Milliarcseconds). Дополнительные каталоги были составлены для 23 882 двойных и нескольких звезд и 11 597 переменных звезд, также проанализированных во время миссии Hipparcos. ^{[ 11 ]} В 2013 году был запущен спутник GAIA и повысил точность Hipparcos . ^{[ 12 ]} Точность была улучшена в размере 100 и позволила отображать миллиард звезд. ^{[ 13 ]} Сегодня каталог чаще всего используется USNO-B1.0 , каталог с полным небом, который отслеживает правильные движения, позиции, величины и другие характеристики для более одного миллиарда звездных объектов. В течение последних 50 лет 7,435 пластин камеры Schmidt использовались для завершения нескольких исследований неба, которые делают данные в USNO-B1.0 точной до 0,2 ARCSEC. ^{[ 14 ]}

Приложения

Диаграмма, показывающая, как меньший объект (такой как экстразолярная планета ), вращающегося с большим объектом (таким как звезда ), может привести к изменениям в положении и скорости последнего, когда они вращаются на своем общем центре массы (Красный Крест).

Помимо фундаментальной функции предоставления астрономам с эталонной рамкой для сообщений о их наблюдениях, астрометрия также является фундаментальной для таких областей, как целесовая механика , звездная динамика и галактическая астрономия . В наблюдательной астрономии астрометрические методы помогают идентифицировать звездные объекты по их уникальным движениям. Это способствует сохранению времени , в том, что UTC по сути является атомным временем, синхронизированным с вращением Земли с помощью точных астрономических наблюдений. Астрометрия является важным шагом в лестнице космической дистанции , потому что она устанавливает оценки расстояния параллакса для звезд в Млечном пути .

Астрометрия также использовалась для поддержания претензий об обнаружении внеполярных планеты путем измерения смещения, которые предлагаемые планеты вызывают в явном положении их родительской звезды на небе из -за их взаимной орбиты вокруг центра массы системы. Астрометрия более точна в космических миссиях, которые не влияют искажающие эффекты атмосферы Земли. ^{[ 15 ]} НАСА Запланированная космическая интерферометрическая миссия ( SIM PlanetQuest ) (в настоящее время отменена) должна была использовать астрометрические методы для обнаружения наземных планет, вращающихся около 200 или около того ближайших звезд солнечного типа . Европейского космического агентства Миссия GAIA , запущенная в 2013 году, применяет астрометрические методы в своей звездной переписи. В дополнение к обнаружению экзопланет, ^{[ 16 ]} Это также может быть использовано для определения их массы. ^{[ 17 ]}

Астрометрические измерения используются астрофизиками для ограничения определенных моделей в небесной механике . Измеряя скорости , можно установить ограничение на асимметрию взрывов сверхновой пульсаров . Кроме того, астрометрические результаты используются для определения распределения темной материи в галактике.

Астрономы используют астрометрические методы для отслеживания ближневоземных объектов . Астрометрия отвечает за обнаружение многих рекордных объектов солнечной системы. Чтобы найти такие объекты астрометрически, астрономы используют телескопы для обследования камер неба и крупной области, чтобы делать снимки с различными определенными интервалами. Изучая эти изображения, они могут обнаружить объекты солнечной системы по своим движениям относительно фоновых звезд, которые остаются фиксированными. Как только движение за единицу времени наблюдается, астрономы компенсируют параллакс, вызванный движением Земли в течение этого времени, и рассчитывается гелиоцентрическое расстояние до этого объекта. Используя это расстояние и другие фотографии, может быть получена дополнительная информация об объекте, включая его орбитальные элементы . ^{[ 18 ]} Уклонение от воздействия астероидов является одним из целей.

Quaoar и Sedna -это две транс-нептунские карликовые планеты, обнаруженные таким образом Майклом Э. Брауном и другими в Caltech с использованием Паломаре в телескопа Samuel Oschin 48 дюймов (1,2 м) и CCD-камеры Palomar-Quest. Способность астрономов отслеживать позиции и движения таких небесных тел имеет решающее значение для понимания солнечной системы и ее взаимосвязанного прошлого, настоящего и будущего с другими во вселенной. ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}

Статистика

Основным аспектом астрометрии является коррекция ошибок. Различные факторы вводят ошибки в измерение звездных положений, включая атмосферные условия, недостатки в инструментах и ошибки со стороны наблюдателя или измерительных инструментов. Многие из этих ошибок могут быть уменьшены с помощью различных методов, таких как улучшение приборов и компенсации для данных. Затем результаты анализируются с использованием статистических методов для вычисления оценок данных и диапазонов ошибок. ^{[ 21 ]}

Компьютерные программы

Смотрите также

Ссылки

^ Уолтер, Ханс Г. (2000). Астрометрия фундаментальных каталогов: эволюция от оптических до радиосвязных рам . Нью -Йорк: Спрингер. ISBN 3-540-67436-5 .
^ Канас, Ник (2007). Звездные карты: история, артистизм и картография . Спрингер. п. 109. ISBN 978-0-387-71668-8 .
^ р. 110, Кан 2007.
^ Ловетт, EO (1895). «Большое неравенство Юпитера и Сатурна» . Астрономический журнал . 15 : 113. Bibcode : 1895aj ..... 15..113L . doi : 10.1086/102265 . HDL : 2027/UVA.X004243084 .
^ Ландфорд, Джон (1997). "Астрометрия " История астрономии: энциклопедия Тейлор и Фрэнсис п. 49 ISBN 0-8153-0322-х .
^ Ковалевский, Джин; Seidelmann, P. Kenneth (2004). Основы астрометрии . Издательство Кембриджского университета . С. 2–3. ISBN 0-521-64216-7 .
^ Севим Текели (1997). "Taqi Al-Din " Незападная культура Cluwer Academic Publishers ISBN 0-7923-4066-3 .
^ Хиггинс, Уильям (1871–1872). «На спектре великой туманности в Орионе и о движениях некоторых звезд к земле или с земли» . Труды Королевского общества Лондона . 20 (142): 379–394. Bibcode : 1872natur ... 6..231H . doi : 10.1038/006231a0 . JSTOR 113159 .
^ Cern Paper On Plate Seamuring Machine USNO Starscan
^ HH Turner, 1912 Главная карта звезд, будучи кратким общим описанием международного проекта, известного как астрографическая карта (Джон Мюррей)
^ Персонал (27 февраля 2019 г.). «Миссия космической астрометрии Гиппаркоса» . Европейское космическое агентство . Получено 2007-12-06 .
^ Джатан Мехта (2019). «От гиппарха до Гайи» . Thewire.in . Получено 27 января 2020 года .
^ Карме Джорди (2019). "Гайя : польский Получено 2020в 2020 году
^ Ковалевский, Джин (1995). Современная астрометрия . Берлин; Нью -Йорк: Спрингер. ISBN 3-540-42380-х .
^ Nature 462, 705 (2009) 8 декабря 2009 г. Два : 10.1038/462705A
^ "ESA - Space Science - Gaia Review" .
^ «Младенческая экзопланета взвешивалась гиппаркосом и Гайей» . 20 августа 2018 года . Получено 21 августа 2018 года .
^ Трухильо, Чедвик; Рабиновиц, Дэвид (1 июня 2007 г.). «Обнаружение кандидата внутреннего планетоида OORT облака» (PDF) . Европейское космическое агентство. Архивировано (PDF) из оригинала 26 октября 2007 года . Получено 2007-12-06 .
^ Бритт, Роберт Рой (7 октября 2002 г.). «Discovery: крупнейший объект солнечной системы со времен Плутона» . Space.com . Получено 2007-12-06 .
^ Клавин, Уитни (15 мая 2004 г.). «Планетоподобное тело обнаружено на окраине нашей солнечной системы» . НАСА . Архивировано из оригинала 30 ноября 2007 года . Получено 2007-12-06 .
^ Ковалевский, Джин (2002-01-22). Современная астрометрия . Springer Science & Business Media. п. 166 ISBN 978-3-540-42380-5 Полем Астрометрия исправления ошибок.

Дальнейшее чтение

Ковалевский, Джин; Seidelman, P. Kenneth (2004). Основы астрометрии . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-64216-7 .

Внешние ссылки

Руководство MPC по астрометрии незначительной тела
Астрометрия Кафедра военно -морской обсерватории США
- Астрометрический каталог USNO и сопутствующие продукты архив 2015-08-26 на The Wayback Machine
«Зал точной астрометрии» . Университет Вирджинии факультет астрономии. Архивировано из оригинала 2006-08-26 . Получено 2006-08-10 .
сверхновых для C/C ++. Библиотека астрометрии с высокой устойчивости
Планетно-подобное тело, обнаруженное на окраинах нашей солнечной системы (2004-03-15)
Домашняя страница Майка Брауна Caltech
Научная статья, описывающая открытие Седны
Миссия космической астрометрии Hipparcos - на ESA

[1] Уолтер, Ханс Г. (2000). Астрометрия фундаментальных каталогов: эволюция от оптических до радиосвязных рам . Нью -Йорк: Спрингер. ISBN 3-540-67436-5 .

[2] Канас, Ник (2007). Звездные карты: история, артистизм и картография . Спрингер. п. 109. ISBN 978-0-387-71668-8 .

[3] р. 110, Кан 2007.

[4] Ловетт, EO (1895). «Большое неравенство Юпитера и Сатурна» . Астрономический журнал . 15 : 113. Bibcode : 1895aj ..... 15..113L . doi : 10.1086/102265 . HDL : 2027/UVA.X004243084 .

[5] Ландфорд, Джон (1997). "Астрометрия " История астрономии: энциклопедия Тейлор и Фрэнсис п. 49 ISBN 0-8153-0322-х .

[6] Ковалевский, Джин; Seidelmann, P. Kenneth (2004). Основы астрометрии . Издательство Кембриджского университета . С. 2–3. ISBN 0-521-64216-7 .

[Tekeli-7] Севим Текели (1997). "Taqi Al-Din " Незападная культура Cluwer Academic Publishers ISBN 0-7923-4066-3 .

[8] Хиггинс, Уильям (1871–1872). «На спектре великой туманности в Орионе и о движениях некоторых звезд к земле или с земли» . Труды Королевского общества Лондона . 20 (142): 379–394. Bibcode : 1872natur ... 6..231H . doi : 10.1038/006231a0 . JSTOR 113159 .

[9] Cern Paper On Plate Seamuring Machine USNO Starscan

[10] HH Turner, 1912 Главная карта звезд, будучи кратким общим описанием международного проекта, известного как астрографическая карта (Джон Мюррей)

[11] Персонал (27 февраля 2019 г.). «Миссия космической астрометрии Гиппаркоса» . Европейское космическое агентство . Получено 2007-12-06 .

[12] Джатан Мехта (2019). «От гиппарха до Гайи» . Thewire.in . Получено 27 января 2020 года .

[13] Карме Джорди (2019). "Гайя : польский Получено 2020в 2020 году

[14] Ковалевский, Джин (1995). Современная астрометрия . Берлин; Нью -Йорк: Спрингер. ISBN 3-540-42380-х .

[15] Nature 462, 705 (2009) 8 декабря 2009 г. Два : 10.1038/462705A

[16] "ESA - Space Science - Gaia Review" .

[17] «Младенческая экзопланета взвешивалась гиппаркосом и Гайей» . 20 августа 2018 года . Получено 21 августа 2018 года .

[18] Трухильо, Чедвик; Рабиновиц, Дэвид (1 июня 2007 г.). «Обнаружение кандидата внутреннего планетоида OORT облака» (PDF) . Европейское космическое агентство. Архивировано (PDF) из оригинала 26 октября 2007 года . Получено 2007-12-06 .

[19] Бритт, Роберт Рой (7 октября 2002 г.). «Discovery: крупнейший объект солнечной системы со времен Плутона» . Space.com . Получено 2007-12-06 .

[20] Клавин, Уитни (15 мая 2004 г.). «Планетоподобное тело обнаружено на окраине нашей солнечной системы» . НАСА . Архивировано из оригинала 30 ноября 2007 года . Получено 2007-12-06 .

[21] Ковалевский, Джин (2002-01-22). Современная астрометрия . Springer Science & Business Media. п. 166 ISBN 978-3-540-42380-5 Полем Астрометрия исправления ошибок.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

Базы данных управления авторитетом
Национальный	Германия Соединенные Штаты Франция BNF Данные Япония Чешская Республика Израиль
Другой	Энциклопедия современной Украины