Позиционная астрометрия и опорные системы отсчета

Позиционная астрометрия измеряет угловые координаты объектов на небе и привязывает их к определенной небесной системе отсчета, реализуемой набором опорных источников.

Definition

Позиционная астрометрия — это определение угловых координат объекта в небесной системе отсчета после коррекции инструментальных, атмосферных и релятивистских эффектов, смещающих видимое положение.

Scope

Эта тема охватывает измерение небесных положений и реализацию систем отсчета, относительно которых они выражаются. Она включает координатные системы, их прецессию и нутацию, роль фундаментальных каталогов, привязку изображений (plate solving), которая сопоставляет пиксели детектора с небесными координатами, а также моделирование систематических эффектов, таких как атмосферная рефракция и аберрация света.

Core questions

• Как определяется и физически реализуется небесная система отсчета?
• Как координаты детектора преобразуются в небесные координаты с помощью привязки изображений?
• Какие систематические эффекты смещают видимые положения и как они моделируются?
• Как поддерживаются и улучшаются опорные каталоги со временем?

Key theories

Международная небесная система отсчета

Фундаментальная система отсчета реализуется точно измеренными положениями далеких радиоквазаров, определяя квази-инерциальную, невращающуюся сетку для всех астрометрических измерений.

Астрометрические редукции

Видимые положения корректируются на прецессию, нутацию, аберрацию, рефракцию и инструментальные искажения для восстановления истинных координат в системе отсчета.

Clinical relevance

Точные системы отсчета и положения позволяют проводить кросс-идентификацию источников в различных обзорах и на разных длинах волн, обеспечивают точное наведение телескопов, связывают оптические и радиодиапазоны, а также поддерживают системы времени и навигации, зависящие от небесных координат.

History

Фундаментальные каталоги, основанные на наблюдениях меридианными кругами, определяли оптические системы отсчета на протяжении веков; интерферометрия со сверхдлинными базами квазаров позднее установила Международную небесную систему отсчета, с которой согласованы оптические системы отсчета Hipparcos и Gaia.

Seminal works

• ma1998
• kovalevskySeidelmann2004
• chromey2016

Frequently asked questions

Что такое привязка изображений (plate solving)?

Привязка изображений идентифицирует звезды на изображении путем сопоставления их с опорным каталогом и выводит преобразование из пиксельных положений в небесные координаты, калибруя изображение астрометрически.

Почему координатные системы нуждаются в поправках на прецессию и нутацию?

Ось вращения Земли медленно прецессирует и колеблется, поэтому экваториальная координатная сетка со временем смещается; поправки учитывают это для приведения положений к согласованной эпохе.