Барицентрический Юлиан Дата

Барицентрическая юлианская дата ( BJD ) — это юлианская дата (JD), скорректированная с учетом различий в положении Земли относительно барицентра Солнечной системы . Из-за конечной скорости света время наблюдения астрономического события зависит от изменения положения наблюдателя в Солнечной системе. Прежде чем можно будет объединить несколько наблюдений, их необходимо свести к общему, фиксированному, эталонному местоположению. Эта коррекция также зависит от направления на хронометрируемый объект или событие.

В 1991 году BJD заменил гелиоцентрическую юлианскую дату (HJD), которая сокращала время до центра Солнца , которое в свою очередь вращается вокруг барицентра. Разница между HJD и BJD составляет до ±4 с.

Величина коррекции

Поправка мала для объектов на полюсах эклиптики . В других местах это примерно годовая синусоидальная кривая, а наибольшая амплитуда приходится на эклиптику. Максимальная поправка соответствует времени, за которое свет проходит расстояние от барицентра до Земли, т. е. ±8,3 мин (500 с, 0,0058 суток).

Стандарт времени

JD и BJD определяются независимо от стандарта времени . JD может быть выражен, например, как UTC , TT , TAI , TDB и т. д. Разница между этими стандартами времени составляет порядка минуты, поэтому для точности, превышающей одну минуту, необходимо указать стандарт времени. Хотя многие указывают BJD в формате UTC, UTC является прерывистым и дрейфует с добавлением каждой дополнительной секунды , и поэтому его следует использовать только для относительного измерения времени в течение короткого промежутка времени (~ 1 год). Для обеспечения высокой точности и абсолютной синхронизации следует использовать TDB. Однако приложения, для которых достаточно точности ±1,7 мс, могут использовать TT для аппроксимации TDB, которую гораздо проще вычислить.

Расчет

Точное выражение

Если пренебречь эффектами специальной и общей теории относительности , поправка земного времени (ТТ)

$BJD_{TT}=JD_{TT}+{\frac {|{\vec {r}}+d\,{\hat {n}}|-d}{c}}$

где ${\vec {r}}$ - вектор от барицентра к наблюдателю, ${\hat {n}}$ - единичный вектор от наблюдателя к объекту или событию, $d$ расстояние от наблюдателя до наблюдаемого объекта или события, и $c$ это скорость света.

Это выражение следует использовать для объектов Солнечной системы.

Выражение для бесконечного расстояния

В пределе бесконечного расстояния до объекта точное выражение принимает вид

$BJD_{TT}=JD_{TT}+{\frac {{\vec {r}}\cdot {\hat {n}}}{c}}$

Это выражение следует использовать для объектов за пределами Солнечной системы. Ошибка находится на уровне 100 с для объектов главного пояса астероидов , 5 с для пояса Эджворта-Койпера объектов . На расстоянии Проксимы Центавра точность составляет 1 мс.

Приближение на большом расстоянии

Из-за ограниченной точности, с которой числа с плавающей запятой хранятся в компьютерах , точное выражение на практике не является точным на больших расстояниях. Приближение

$BJD_{TT}=JD_{TT}+{\frac {{\vec {r}}\cdot {\hat {n}}}{c}}+{\frac {{\vec {r}}\cdot {\vec {r}}-({\vec {r}}\cdot {\hat {n}})^{2}}{2\,c\,d}}$

точен на больших расстояниях. Его следует использовать, если объект находится за пределами Солнечной системы и требуется также миллисекундная точность.

См. также

Ссылки

Дж. Истман, Р. Сиверд, Б. Скотт Гауди (2010). «Достижение точности более одной минуты в гелиоцентрических и барицентрических юлианских датах». публикации Тихоокеанского астрономического общества Представлены . На сайте https://arxiv.org/abs/1005.4415 , получено 27 мая 2010 г.

Внешние ссылки

http://astroutils.astronomy.ohio-state.edu/time/ : онлайн-конвертер из UTC в BJD _TDB , из BJD _TDB в UTC или из HJD (UTC или TT) в BJD _TDB .