天体测量学
天体测量学是精确测量天体在天空中的位置和运动,并构建表达这些位置的参考系。
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Definition
天体测量学是观测天文学的一个分支,涉及精确测量天体的角位置、距离和运动,以及用于表达这些信息的参考系。
Scope
该领域涵盖天体位置及其变化的测量:天体参考系的定义和实现,通过三角视差确定距离,以及自行测量和它们揭示的恒星运动学。它不包括亮度测量(光度学)和散射光分析(光谱学),尽管它提供了两者所依赖的几何基础。
Sub-topics
Core questions
- 如何测量天空中精确的位置并将其与参考系关联起来?
- 三角视差如何直接给出几何距离?
- 如何测量自行,它们揭示了恒星在空间中的运动的哪些信息?
- 为了达到高精度,需要对哪些系统效应(从折射到像差)进行建模?
Key theories
- 天体参考系
- 参考系通过一组基准天体(通常是遥远的类星体)的坐标来实现,提供了一个稳定的网格,所有位置和运动都以此为基准进行测量。
- 三角视差
- 由于地球轨道运动,附近恒星相对于遥远背景源的年度视差位移,通过简单的几何学直接给出其距离。
Clinical relevance
天体测量学建立了锚定整个宇宙距离阶梯的几何距离尺度,绘制了银河系的三维结构和运动,通过位置摆动探测看不见的伴星,并提供了导航和时间的基础参考系。
History
位置天文学起源于古代星表,历经第谷·布拉赫(Tycho Brahe)精确的望远镜前测量和贝塞尔(Bessel)在1838年首次测得的恒星视差,并由依巴谷(Hipparcos)和盖亚(Gaia)空间天体测量任务彻底改变,这些任务为大量恒星提供了位置和视差数据。
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Seminal works
- kovalevskySeidelmann2004
- gaia2016
- chromey2016
Frequently asked questions
- 天体测量学与光度学有何不同?
- 天体测量学测量天体的位置和运动,以天空中的角度表示,而光度学测量它们的亮度。它们是观测的互补的几何和辐射学分支。
- 为什么使用遥远的类星体来定义参考系?
- 类星体距离非常遥远,以至于它们的视位置在人类时间尺度上基本固定不变,为非旋转参考系提供了稳定的锚点。