Astrométrie de position et systèmes de référence

L'astrométrie de position mesure les coordonnées angulaires des objets célestes et les relie à un système de référence céleste défini, matérialisé par un ensemble de sources fiduciales.

Definition

L'astrométrie de position est la détermination des coordonnées angulaires d'un objet au sein d'un système de référence céleste, après correction des effets instrumentaux, atmosphériques et relativistes qui déplacent la position apparente.

Scope

Ce sujet aborde la mesure des positions célestes et la matérialisation des systèmes de référence par rapport auxquels elles sont exprimées. Il inclut les systèmes de coordonnées et leur précession et nutation, le rôle des catalogues fondamentaux, la résolution de plaque (plate solving) qui associe les pixels du détecteur aux coordonnées célestes, et la modélisation des effets systématiques tels que la réfraction atmosphérique et l'aberration de la lumière.

Core questions

• Comment un système de référence céleste est-il défini et matérialisé physiquement ?
• Comment les coordonnées du détecteur sont-elles transformées en coordonnées célestes par la résolution de plaque (plate solving) ?
• Quels effets systématiques déplacent les positions apparentes et comment sont-ils modélisés ?
• Comment les catalogues de référence sont-ils maintenus et améliorés au fil du temps ?

Key theories

Système International de Référence Céleste

Le système de référence fondamental est matérialisé par les positions mesurées avec précision de quasars radio lointains, définissant une grille quasi-inertielle et non rotative pour toutes les mesures astrométriques.

Réductions astrométriques

Les positions apparentes sont corrigées de la précession, de la nutation, de l'aberration, de la réfraction et de la distorsion instrumentale afin de retrouver les coordonnées vraies dans le système de référence.

Clinical relevance

Des systèmes de référence et des positions précis permettent l'identification croisée des sources à travers les relevés et les longueurs d'onde, le pointage précis des télescopes, la liaison entre les référentiels optiques et radio, ainsi que les systèmes de temps et de navigation qui dépendent des coordonnées célestes.

History

Pendant des siècles, les catalogues fondamentaux basés sur des observations au cercle méridien ont défini les systèmes de référence optiques ; l'interférométrie à très longue base (VLBI) de quasars a ensuite établi le Système International de Référence Céleste (ICRF), auquel les référentiels optiques d'Hipparcos et Gaia sont alignés.

Seminal works

• ma1998
• kovalevskySeidelmann2004
• chromey2016

Frequently asked questions

Qu'est-ce que la résolution de plaque (plate solving) ?

La résolution de plaque (plate solving) identifie les étoiles dans une image en les faisant correspondre à un catalogue de référence et dérive la transformation des positions des pixels en coordonnées célestes, calibrant ainsi l'image astrométriquement.

Pourquoi les systèmes de coordonnées nécessitent-ils des corrections de précession et de nutation ?

L'axe de rotation de la Terre précesse et oscille lentement, de sorte que la grille de coordonnées équatoriales se décale au fil du temps ; les corrections en tiennent compte pour rapporter les positions à une époque cohérente.