Jump to content

Международная небесная система отсчета и ее реализации

Международная небесная система отсчета ( ICRS ) — это действующая стандартная небесная система отсчета, принятая Международным астрономическим союзом (МАС). Его происхождение находится в барицентре Солнечной системы , а оси предназначены для того, чтобы «не показывать глобальное вращение относительно набора удаленных внегалактических объектов». [1] [2] Эта фиксированная система отсчета отличается от предыдущих систем отсчета, которые были основаны на Каталогах фундаментальных звезд , в которых публиковались положения звезд на основе прямых «наблюдений [их] экваториальных координат , прямого восхождения и склонения». [3] и принял в качестве «привилегированных осей… средний экватор и динамическое равноденствие» в определенную дату и время . [4]

Международная небесная система отсчета ( ICRF ) представляет собой реализацию Международной небесной системы отсчета с использованием эталонных небесных источников, наблюдаемых в радиодиапазоне. В контексте ICRS отсчета система (RF) представляет собой физическую реализацию системы отсчета , т. е. система отсчета представляет собой набор числовых координат источников отсчета, полученных с использованием процедур, предусмотренных ICRS. [5]

Более конкретно, ICRF представляет собой инерциальную барицентрическую систему отсчета, оси которой определяются измеренными положениями внегалактических источников (в основном квазаров ), наблюдаемых с помощью интерферометрии со очень длинной базой, в то время как Gaia -CRF представляет собой инерциальную барицентрическую систему отсчета, определяемую оптически измеренными положениями. внегалактических источников со Gaia спутника , оси которого повернуты в соответствии с ICRF. Хотя общая теория относительности тел не существует истинных инерциальных систем отсчета подразумевает, что вокруг гравитирующих , эти системы отсчета важны, поскольку они не демонстрируют какого-либо измеримого углового вращения, поскольку внегалактические источники, используемые для определения ICRF и Gaia -CRF, находятся очень далеко. ICRF и Gaia -CRF теперь являются стандартными системами отсчета, используемыми для определения положения астрономических объектов . [6]

Системы отсчета и рамки

[ редактировать ]

Полезно различать системы отсчета и системы отсчета. Система отсчета была определена как «каталог принятых координат набора опорных объектов, который служит для определения или реализации конкретной системы координат». [7] Система отсчета — это более широкое понятие, охватывающее «совокупность процедур, моделей и констант, которые необходимы для использования одной или нескольких систем отсчета». [7] [8]

Реализации

[ редактировать ]

ICRF основан на сотнях внегалактических радиоисточников , в основном квазаров , распределенных по всему небу. Поскольку они настолько далеки, они, по-видимому, стационарны по отношению к нашим нынешним технологиям, однако их положение можно очень точно измерить с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ). Положения большинства из них известны с точностью до 1 миллисекунды дуги (мсек) или лучше. [9]

В августе 1997 года Международный астрономический союз в резолюции B2 своей XXIII Генеральной ассамблеи постановил, что «Каталог Гиппаркоса должен быть основной реализацией ICRS на оптических длинах волн». [6] Небесная система отсчета Hipparcos (HCRF) основана на подмножестве из около 100 000 звезд из Hipparcos Каталога . [10] В августе 2021 года Международный астрономический союз в резолюции B3 своей XXXI Генеральной ассамблеи постановил, что «с 1 января 2022 года фундаментальная реализация Международной небесной системы отсчета (ICRS) будет включать Третью реализацию Международной небесной системы отсчета (ICRF3). для радиосвязи и Gaia-CRF3 для оптической области». [6]

Радиоволны (ICRF)

[ редактировать ]

ICRF, теперь называемый ICRF1, был принят Международным астрономическим союзом (МАС) 1 января 1998 года. [2] ICRF1 был ориентирован на оси ICRS, которые отражали предыдущую астрономическую систему отсчета The Fifth Fundamental Catalog (FK5) . Он имел минимальный угловой шум примерно 250 микросекунд (мкс) и стабильность опорной оси примерно 20 мкс; это было улучшение на порядок величины по сравнению с предыдущей системой отсчета, полученной из (FK5). [11] [12] ICRF1 содержит 212 определяющих источников, а также содержит позиции 396 дополнительных неопределяющих источников для справки. Положение этих источников было скорректировано в последующих расширениях каталога. ICRF1 согласен с ориентацией рамки Пятого фундаментального каталога (FK5) « J2000.0 » с точностью до последней. [2]

Обновленная система отсчета ICRF2 была создана в 2009 году. [12] [13] Обновление стало результатом совместного сотрудничества Международного астрономического союза , Международной службы вращения Земли и систем отсчета и Международной РСДБ-службы геодезии и астрометрии . [14] ICRF2 определяется положением 295 компактных радиоисточников (97 из которых также определяют ICRF1). Согласование ICRF2 с ICRF1-Ext2, вторым расширением ICRF1, было выполнено с использованием 138 источников, общих для обеих систем отсчета. Включая неопределимые источники, он включает 3414 источников, измеренных с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой . ICRF2 имеет минимальный уровень шума примерно 40 мкс и стабильность оси примерно 10 мкс. Обслуживание ICRF2 будет осуществляться набором из 295 источников, обладающих особенно хорошей позиционной стабильностью и однозначной пространственной структурой. [15]

Данные, использованные для получения системы отсчета, взяты примерно за 30 лет РСДБ-наблюдений, с 1979 по 2009 год. [12] Радионаблюдения в S-диапазоне (2,3 ГГц) и X-диапазоне (8,4 ГГц) записывались одновременно, чтобы можно было внести поправку на ионосферные эффекты. В результате наблюдений было выполнено около 6,5 миллионов измерений групповой задержки среди пар телескопов. Групповые задержки обрабатывались с помощью программного обеспечения, учитывающего атмосферные и геофизические процессы. Положения опорных источников рассматривались как неизвестные, которые необходимо было решить путем минимизации среднеквадратической ошибки измерений групповой задержки. Решение было ограничено тем, что оно соответствовало Международной системе наземных координат (ITRF2008) и системам параметров ориентации Земли (EOP). [16]

Распределение по небу 303 «определяющих источников» в ICRF3.

ICRF3 является третьей крупной версией ICRF, она была принята МАС в августе 2018 года и вступила в силу 1 января 2019 года. Моделирование включает в себя эффект галактоцентрического ускорения Солнечной системы, новую функцию помимо ICRF2. ICRF3 также включает измерения в трех диапазонах частот, обеспечивая три независимые и немного отличающиеся реализации ICRS: двухчастотные измерения на 8,4 ГГц ( X диапазон ) и 2,3 ГГц ( S диапазон ) для 4536 источников; измерения 824 источников на частоте 24 ГГц ( K диапазон ) и двухчастотные измерения на частотах 32 ГГц ( Ka диапазон ) и 8,4 ГГц ( диапазон X ) для 678 источников. Из них 303 источника, равномерно распределенные по небу, идентифицированы как «определяющие источники», фиксирующие оси кадра. ICRF3 также увеличивает количество определяющих источников в южном небе. [17] [18] [19]

Оптические длины волн

[ редактировать ]

Гиппаркос (HCRF) Небесная система отсчета

[ редактировать ]

В 1991 году Международный астрономический союз [звёзд] FK5 и рекомендовал «начать или продолжить программы наблюдений, чтобы… определить взаимосвязь между каталогами положений внегалактических источников и… каталогами Hipparcos ». [1] Используя различные методы связи, оси координат, определенные каталогом Hipparcos , были выровнены с внегалактической радиокадрой. [20] В августе 1997 года Международный астрономический союз в резолюции B2 своей XXIII Генеральной ассамблеи признал, что «Каталог Hipparcos был завершен в 1996 году и что его система координат соответствует системе координат внегалактических источников [ICRF1] с погрешностью в один сигма ±0,6 угловых секунд (мсек)» и решил, что «Каталог Hipparcos должен стать основной реализацией ICRS на оптических длинах волн». [2]

Вторая Гайи небесная система отсчета ( Gaia –CRF2)

[ редактировать ]

Вторая Gaia небесная система отсчета ( Gaia –CRF2), основанная на 22-месячных наблюдениях более полумиллиона внегалактических источников с помощью Gaia космического корабля , появилась в 2018 году и была описана как «первая полноценная оптическая реализация ICRS». то есть оптическая система отсчета, построенная только на внегалактических источниках». Оси Gaia -CRF2 были совмещены с версией прототипа будущего ICRF3 с использованием 2820 объектов, общих для Gaia -CRF2 и прототипа ICRF3. [21] [22]

Третья небесная система отсчета Гайи ( Gaia –CRF3)

[ редактировать ]

Третья Гайи небесная система отсчета ( Gaia –CRF3) основана на 33-месячных наблюдениях 1 614 173 внегалактических источников. Как и в более ранних системах отсчета Hipparcos и Gaia , оси Gaia -CRF3 были совмещены с 3142 оптическими аналогами ICRF-3 в диапазонах частот S/X . [23] [24] В августе 2021 года Международный астрономический союз отметил, что Gaia -CRF3 «в значительной степени заменила Каталог Hipparcos» и «де-факто является оптической реализацией Небесной системы отсчета в астрономическом сообществе». Следовательно, МАС решил, что Gaia -CRF3 будет «фундаментальной реализацией Международной небесной системы отсчета (ICRS)… для оптической области». [6]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б XXI Генеральная ассамблея Международного астрономического союза (1991 г.). «Резолюция № A4. Рекомендации Рабочей группы по эталонной системе» (PDF) . Резолюции, принятые Общими собраниями . Международный астрономический союз . Проверено 13 июня 2022 г.
  2. ^ Jump up to: а б с д XXII Генеральная ассамблея Международного астрономического союза (1997 г.). «Резолюция № B2; О международной небесной системе отсчета» (PDF) . Резолюции, принятые Общими собраниями . Международный астрономический союз . Проверено 13 июня 2022 г.
  3. ^ Вальтер, Ганс Г.; Соверс, Оскар Дж. (2000), Астрометрия фундаментальных каталогов: эволюция от оптических к радиосистемам отсчета , Берлин: Springer, стр. 1, ISBN  9783540674368
  4. ^ Ариас, EF; Шарло, П.; Фейсель, М.; Лестрейд, Ж.-Ф. (1995), «Внегалактическая справочная система Международной службы вращения Земли, ICRS» , Астрономия и астрофизика , 303 : 604–608, Бибкод : 1995A&A...303..604A
  5. ^ «Международная небесная система отсчета (ICRS)» . аа.усно.военно-морской флот.мил . Военно-морская обсерватория США . Проверено 23 июня 2022 г.
  6. ^ Jump up to: а б с д XXXI Генеральная ассамблея Международного астрономического союза (2021 г.). «Резолюция B3. О небесной системе отсчета Гайи» (PDF) . Резолюции, принятые Общими собраниями . Международный астрономический союз . Проверено 9 июня 2022 г.
  7. ^ Jump up to: а б Уилкинс, Джорджия (1990). Лиске, Дж. Х.; Абалакин В.К. (ред.). «Прошлое, настоящее и будущее систем отсчета для астрономии и геодезии». Симпозиум - Международный астрономический союз . 141 . Издательство Кембриджского университета: 39–46. дои : 10.1017/S0074180900086149 .
  8. ^ «Международная небесная система отсчета (ICRS)» . Военно-морская обсерватория США, астрономические приложения . Проверено 24 июня 2022 г. Система отсчета... определяет начало координат и основные плоскости (или оси) системы координат. Он также определяет все константы, модели и алгоритмы, используемые для преобразования наблюдаемых величин в справочные данные, соответствующие системе. Система отсчета состоит из набора идентифицируемых опорных точек на небе (конкретных астрономических объектов) вместе с их координатами, что служит практической реализацией системы отсчета.
  9. ^ «Международная небесная система отсчета (ICRS)» . Военно-морская обсерватория США, астрономические приложения . Проверено 23 июня 2022 г.
  10. ^ «Международная небесная система отсчета (ICRS)» . Военно-морская обсерватория США, Департамент астрономических приложений . Проверено 22 июня 2022 г.
  11. ^ Ма, К.; Ариас, EF; Юбэнкс, ТМ; и др. (Июль 1998 г.), «Международная небесная система отсчета, полученная с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой», Astronomical Journal , 116 (1): 516–546, Бибкод : 1998AJ....116..516M , doi : 10.1086/300408 , S2CID   120005941
  12. ^ Jump up to: а б с «Техническая записка IERS № 35: Вторая реализация международной небесной системы отсчета с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой» (PDF) . Международная служба вращения Земли и систем отсчета (IERS). Архивировано из оригинала (PDF) 25 июля 2015 года . Проверено 5 апреля 2014 г.
  13. ^ Штайгервальд, Белл. «НАСА - Новая небесная карта дает указания для GPS» . www.nasa.gov . НАСА. Архивировано из оригинала 3 декабря 2020 года . Проверено 5 июня 2018 г.
  14. ^ Фей, Алан Л. «Международная небесная система отсчета» . usno.navy.mil . Военно-морская обсерватория США (USNO) . Проверено 23 июня 2022 г.
  15. ^ Бобольц, Дэвид А.; Гауме, РА; Фей, Алабама; Ма, К.; Гордон, Д. (1 января 2010 г.). «Вторая реализация Международной небесной системы отсчета (ICRF2) с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой» . Тезисы докладов о заседании Американского астрономического общества № 215 . 215 . ААС: 469.06. Бибкод : 2010AAS...21546906B . Проверено 18 июля 2022 г.
  16. ^ Фей, Алабама; Гордон, Д.; Джейкобс, CS; Ма, К.; Гауме, РА; Ариас, EF; Уайт, Г.; Бобольц, Д.А.; Бёкманн, С.; Болотин С.; Шарло, П.; Коллиуд, А.; Энгельхардт, Г.; Гипсон, Дж.; Гонтье, А.-М.; Хейнкельманн, Р.; Курдубов С.; Ламберт, С.; Литвин С.; Макмиллан, Д.С.; Малкин З.; Нотнагель, А.; Оджа, Р.; Скурихина Е.; Соколова Ю.; Сучай, Дж.; Соверс, О.Дж.; Тесмер, В.; Титов О.; Ван, Г.; Жаров В. (24 июля 2015 г.). «Вторая реализация международной небесной системы отсчета с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой» . Астрономический журнал . 150 (2): 58. Бибкод : 2015AJ....150...58F . дои : 10.1088/0004-6256/150/2/58 . hdl : 11603/17528 . ISSN   1538-3881 . S2CID   3281444 .
  17. ^ Шарло, П.; Джейкобс, CS; Гордон, Д.; и др. (2020). «Третья реализация Международной небесной системы отсчета с помощью интерферометрии с очень длинной базой» . Астрономия и астрофизика . 644 (А159): А159. arXiv : 2010.13625 . Бибкод : 2020A&A...644A.159C . дои : 10.1051/0004-6361/202038368 . S2CID   225068756 . Проверено 16 июня 2022 г.
  18. ^ «МКФР» . Центр IERS ICRS . Парижская обсерватория . Проверено 25 декабря 2018 г.
  19. ^ «Международная небесная система отсчета (ICRS)» . Международная служба вращения Земли и систем отсчета . Проверено 11 февраля 2020 г.
  20. ^ Ковалевский Ю.; Линдегрен, Л.; Перриман, MAC; и др. (1997). «Каталог Hipparcos как реализация внегалактической системы отсчета» . Астрономия и астрофизика . 323 : 620–633 . Проверено 20 июня 2022 г.
  21. ^ Сотрудничество Гайи; Миньяр, Ф.; Клионер, С.; Линдегрен, Л.; и др. (2018), « Выпуск данных Gaia 2. Небесная система отсчета ( Gaia -CRF2)», Astronomy & Astrophysicals , 616 (A14): A14, arXiv : 1804.09377 , Bibcode : 2018A&A...616A..14G , doi : 10.1051 /0004-6361/201832916 , S2CID   52838272
  22. ^ Линдегрен, Л.; Эрнандес, Дж.; Бомбрун, А.; Клионер, С.; и др. (2018), « Выпуск данных Gaia 2 – Астрометрическое решение», Astronomy & Astrophysicals , 616 (A2): A2, arXiv : 1804.09366 , Bibcode : 2018A&A...616A...2L , doi : 10.1051/0004-6361/ 201832727 , S2CID   54497421
  23. ^ Сотрудничество Gaia (2022 г.), «Выпуск ранних данных Gaia 3: Небесная система отсчета (Gaia-CRF3)», Astronomy & Astrophysicals , 667 , arXiv : 2204.12574 , Bibcode : 2022A&A...667A.148G , doi : 10.1051/0004- 6361/202243483 , S2CID   248405779
  24. ^ «Выпуск ранних данных Gaia 3 (Gaia EDR3)» . ЕКА . Проверено 12 декабря 2020 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 56bdd9bd1dd8f963ea9c0b17bc0160fc__1719069540
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/56/fc/56bdd9bd1dd8f963ea9c0b17bc0160fc.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
International Celestial Reference System and its realizations - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)