Астрометрия

Астрометрия — это точное измерение положений и движений небесных объектов на небесной сфере и создание систем отсчета, в которых эти положения выражаются.

Definition

Астрометрия — это раздел наблюдательной астрономии, занимающийся точным измерением угловых положений, расстояний и движений небесных тел, а также систем отсчета, используемых для их выражения.

Scope

Эта область охватывает измерение небесных положений и их изменений: определение и реализацию небесных систем отсчета, определение расстояний с помощью тригонометрического параллакса, а также измерение собственных движений и звездной кинематики, которую они выявляют. Она исключает измерение яркости (фотометрию) и анализ диспергированного света (спектроскопию), хотя и обеспечивает геометрическую основу, на которой базируются оба метода.

Sub-topics

• Parallax and Distance Measurement
• Positional Astrometry and Reference Frames
• Proper Motion and Stellar Kinematics

Core questions

• Как измеряются точные положения на небесной сфере и привязываются к системе отсчета?
• Как тригонометрический параллакс позволяет получить прямые геометрические расстояния?
• Как измеряются собственные движения и что они показывают о движении звезд в пространстве?
• Какие систематические эффекты, от рефракции до аберрации, должны быть смоделированы для достижения высокой точности?

Key theories

Небесные системы отсчета

Система отсчета реализуется посредством принятых координат набора опорных объектов, все более удаленных квазаров, обеспечивающих стабильную сетку, относительно которой измеряются все положения и движения.

Тригонометрический параллакс

Видимое ежегодное смещение близкой звезды относительно далеких фоновых источников, вызванное орбитой Земли, напрямую дает ее расстояние посредством простой геометрии.

Clinical relevance

Астрометрия устанавливает шкалу геометрических расстояний, которая служит основой для всей космической лестницы расстояний, картирует трехмерную структуру и движения Галактики, обнаруживает невидимых компаньонов по позиционным колебаниям и предоставляет системы отсчета, лежащие в основе навигации и измерения времени.

History

Позиционная астрономия берет свое начало от древних звездных каталогов, проходит через точные дотелескопические измерения Тихо Браге и первый звездный параллакс Бесселя в 1838 году, и была революционизирована космическими астрометрическими миссиями Hipparcos и Gaia, которые предоставили положения и параллаксы для огромного количества звезд.

Seminal works

• kovalevskySeidelmann2004
• gaia2016
• chromey2016

Frequently asked questions

Чем астрометрия отличается от фотометрии?

Астрометрия измеряет, где находятся объекты и как они движутся, выражая это в угловых величинах на небесной сфере, тогда как фотометрия измеряет их яркость. Это взаимодополняющие геометрические и радиометрические разделы наблюдения.

Почему для определения системы отсчета используются далекие квазары?

Квазары настолько далеки, что их видимые положения остаются практически неизменными в человеческих временных масштабах, обеспечивая стабильные опорные точки для невращающейся системы отсчета.