位置天文学と参照フレーム

位置天文学は、天体上のオブジェクトの角度座標を測定し、それを一連の基準源によって実現される定義された天球参照フレームに結びつけるものです。

Definition

位置天文学とは、見かけの位置をずらす機器的、大気的、相対論的効果を補正した後、天球参照フレーム内における天体の角度座標を決定することです。

Scope

このトピックでは、天体の位置の測定と、それらが表現される参照フレームの実現について扱います。これには、座標系とその歳差運動および章動、基本星表の役割、検出器のピクセルを天球座標にマッピングするプレートソルビング、大気差や光行差などの系統的効果のモデリングが含まれます。

Core questions

• 天球参照フレームはどのように定義され、物理的に実現されるのか？
• プレートソルビングによって検出器の座標はどのように天球座標に変換されるのか？
• 見かけの位置をずらす系統的効果にはどのようなものがあり、それらはどのようにモデル化されるのか？
• 参照星表は時間の経過とともにどのように維持・改善されるのか？

Key theories

国際天球参照フレーム

基本参照フレームは、遠方の電波クエーサーの精密に測定された位置によって実現され、すべての位置天文学的測定のための準慣性的な非回転グリッドを定義します。

位置天文学的補正

見かけの位置は、歳差運動、章動、光行差、大気差、および機器の歪みについて補正され、参照フレーム内の真の座標が回復されます。

Clinical relevance

正確な参照フレームと位置は、複数のサーベイや波長間での天体の相互同定、精密な望遠鏡のポインティング、光学的フレームと電波的フレームの連携、そして天球座標に依存する時間および航行システムを可能にします。

History

子午環観測に基づく基本星表は、何世紀にもわたって光学参照フレームを定義してきました。その後、クエーサーの超長基線電波干渉法によって国際天球参照フレームが確立され、ヒッパルコスやガイアからの光学フレームがこれに合わせられました。

Seminal works

• ma1998
• kovalevskySeidelmann2004
• chromey2016

Frequently asked questions

プレートソルビングとは何ですか？

プレートソルビングは、画像内の星を参照星表と照合して特定し、ピクセル位置から天球座標への変換を導き出し、画像を位置天文学的に較正するものです。

座標系に歳差運動と章動の補正が必要なのはなぜですか？

地球の自転軸はゆっくりと歳差運動し、ぐらつくため、赤道座標グリッドは時間とともに移動します。補正は、位置を一貫した元期に参照するためにこれらを考慮に入れます。