A conjugate gradient algorithm for the astrometric core solution of Gaia
欧空局空间天体测量任务盖亚计划于2013年发射，其目的是在全球范围内进行微弧秒精度的角度测量。盖亚数据处理的一个关键组成部分是天体测量核心解决方案，它必须实施一种有效和精确的数值算法来解决由此产生的极大的最小二乘问题。天体测量全球迭代解算（AGIS）是一个框架，允许实现一系列不同的迭代解算方案，适用于扫描天体测量卫星。为了找到一个计算效率高，数值精确的迭代方案的天体测量的解决方案，兼容的AGIS框架，我们研究了适应的经典共轭梯度（CG）算法，并将其与所谓的简单迭代（SI）计划，以前已知的收敛这个问题，虽然非常缓慢。不同的方案在AGIS软件测试平台AGISLab中实现，该平台允许定义，模拟和研究缩放的天体测量核心解决方案。在AGISLab中成功测试后，CG方案也已在AGIS中实现。这两个算法CG和SI最终收敛到相同的解决方案，在数值噪声（0.00001微弧秒的顺序）。这些解决方案是独立的初始值（初始星表），我们的结论是，他们是一个严格的最小二乘估计的天体测量参数。CG计划收敛到一个因素四倍快于SI在测试的情况下，特别是空间相关的截断误差更有效地阻尼了CG计划。
2011-12-18 astro-ph.IM
Quasars can be used to verify the parallax zero-point of the Tycho-Gaia Astrometric Solution
上下文盖亚项目将确定银河系中超过10亿颗恒星的位置、自行和视差。众所周知，盖亚的两个望远镜受到它们之间基本角度的微小但显著变化的影响。除非在数据处理过程中考虑到这种变化，例如使用机载计量，否则它会导致天体测量参数的系统误差，特别是视差零点的偏移。以前，我们建议早期减少盖亚数据的第谷-2恒星的子集（第谷-盖亚天体测量解决方案; TGAS）。目标。我们的目标是调查类星体是否可以用来独立验证视差零点已经在早期的数据减少。这是不平凡的可能性，因为观测间隔太短，无法解开视差和类星体子集的自行。方法.我们重复TGAS模拟，但还包括模拟盖亚观测类星体从地面调查。所有观测都是用基本角度变化模拟的。为了获得一个完整的天体测量的解决方案，类星体在TGAS，我们探讨了使用先验信息的自行车。结果用几μ s的不确定度就可以确定类星体的视差零点，并且与Tycho-2星的零点的精度相当。所提出的策略是强大的，即使类星体表现出显着的虚拟自行由于一个可变的源结构，或当类星体子集被污染的恒星被误认为类星体。结论.利用类星体自行的先验信息，我们可以提供一个独立的验证视差零点在早期的解决方案的基础上不到一年的盖亚数据。
2015-11-17 astro-ph.IM
Astrometric study of Gaia DR2 stars for interstellar communication
我们讨论了高精度指向我们的发射机的银河系主序星周围的宜居行星的前景。为了有效地传递信号，宿主星的未来天空位置应该以比发射机的波束张开角$Θ$更好的精度适当地外推。利用Gaia最新发布的数据（DR 2），对$4.7\times 10^7$ FGK星的外推精度进行了估算，发现在精度目标优于1”的情况下，目标总数可以达到$\sim 10^7$。考虑到通信的成对性质，我们的研究对SETI（搜寻地外文明）也有指导意义，而不仅仅是向外发送信号。
2020-03-07 astro-ph.IM
The Tycho-Gaia astrometric solution. How to get 2.5 million parallaxes with less than one year of Gaia data
上下文来自盖亚的天体测量数据的首次发布将包含第一年观测的平均恒星位置和星等，以及盖亚数据与依巴谷先验信息（HTPM）相结合的自行。目的。我们研究了使用的位置从第谷-2星表作为额外的信息与早期盖亚数据的联合解决方案的潜力。我们称之为Tycho-Gaia天体测量解决方案（TGAS）。方法.我们适应盖亚的天体测量全球迭代解决方案（AGIS），将第谷信息，并使用模拟盖亚观测，以证明TGAS的可行性，并估计其性能。结果使用6到12个月的盖亚数据，TGAS可以提供250万颗第谷-2恒星的位置，视差和年度自行，精度为毫弧秒。TGAS克服了HTPM项目的一些限制，并允许其提前半年执行。此外，如果Hipparcos的Ablaxes没有包含在解决方案中，它们可以用作TGAS/HTPM解决方案的一致性检查。
2014-12-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Gaia Data Release 1. Summary of the astrometric, photometric, and survey properties
在盖亚发射后大约1000天，我们发布了第一个盖亚数据，盖亚DR 1，包括天体测量和测光超过10亿个光源，亮度超过20.7等。我们总结了Gaia DR 1，并提供了数据科学质量的说明，然后讨论了由于该版本的初步性质而导致的局限性。Gaia DR 1包括：一个主要的天体测量数据集，其中包含的位置，视差，并与依巴谷和第谷-2目录共同约200万最亮的恒星的平均自行和二级天体测量数据集，包含额外的11亿源的位置。第二个组成部分是光度数据集，包括所有来源的G波段平均星等。第三个分量是在黄道南极附近以高频差观测到的G波段光变曲线和大约3000颗造父变星和天琴座RR星的特征。对于主要的天体测量数据集的典型的不确定性是约0.3质量的位置和视差，约1质量/年的自行。视差不确定度应增加~0.3 mas的系统分量。对于原始数据集中的~94000颗依巴谷星的子集，自行更精确，约为0.06 mas/yr。对于二次天体测量数据集，位置的典型不确定度为~10质量。平均G波段星等的不确定性中值在5 ~ 20.7等范围内从mmag级到~0.03等不等。盖亚DR 1代表了在天体测绘和支持观测天体物理学的基本恒星数据可用性方面的重大进展。尽管如此，第一次盖亚数据发布的非常初步的性质确实导致了数据质量的一些重要限制，在从数据中得出结论之前应该仔细考虑。
2016-09-14 astro-ph.IM
The Gaia Astrometric Catalogue and Secular Aberration Drift in Proper Motions
本文论证盖亚天体测量星表应在质心天球参考系中构建，无需考虑长期像差漂移项和太阳系质心加速度效应，并解释了与国际天球参考系的一致性及转换到其他参考系的非必要性和实际顾虑。
2025-03-05 astro-ph.IM
Improving distances to nearby bright stars: Combining astrometric data from Hipparcos, Nano-JASMINE and Gaia
从2013年开始，盖亚将提供高度精确的天体测量数据，最终将在准确性和完整性方面取代大多数其他恒星目录。然而，它仅限于6到20等的观测，因此不包括最亮的恒星。日本的一颗超小型天体测量卫星Nano-JASMINE将观测这些明亮的恒星，但精度要低得多。因此，1997年的依巴谷星表很可能仍然是获得明亮的邻近恒星精确距离的主要来源。我们正在研究如何通过将所有三个任务的数据最佳地结合在一个联合天体测量解决方案中来改善这一点。这将利用每个任务的独特功能：依巴谷历史上的亮星测量，纳米茉莉的最新亮星观测，以及盖亚非常精确的参考系。任务之间的长时间基线为自行的确定和二元检测提供了额外的益处，这间接地进一步改进了视差确定。我们提出了一个定量分析的预期收益的基础上模拟数据的所有三个任务。
2014-07-16 astro-ph.IM
Differential Astrometric Framework for the Jupiter Relativistic Experiment with Gaia
我们采用差分天体测量方法建立一个在短时间尺度上稳定在微弧秒（$μ$ as）水平的小场参考系，使用盖亚在2017年2月对木星边缘附近的一颗明亮恒星进行的高节奏模拟观测，作为木星四极杆相对论实验的一部分。我们实现子$μ$作为一级精度沿扫描通过一个适当的转换成一个小的领域切平面和最小二乘拟合在几个重叠的框架，用于估计板和几何校准参数与几十个参考星，位于$\sim$ 0.5度从目标恒星，假设完美的知识，恒星自行和弛豫。此外，我们还研究了未建模的天体测量参数对残差的影响，发现自行比未建模的天体测量参数有更强的影响。例如，未建模的Gaia DR 2自行引入额外的残差，即$\sim$ 23 $μ$为（AL）和69 $μ$为（AC），而由于未建模的松弛，$\sim$ 5 $μ$为（AL）和17 $μ$为（AC）。另一方面，假设自行中的星表误差（如来自Gaia DR 2的那些）对稳定性的影响最小，分别在沿着和横跨扫描方向上引入子$μ$和$μ$作为水平残差。最后，卫星速度分量中的粗略知识的影响（具有10 $μ$ as的时间相关误差）能够将残差的大小扩大到大约0.2 mas。
2019-02-08 astro-ph.IM
The influence of standard relativistic effects on Gaia-like astrometric catalogs
Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）
本文研究类盖亚天体测量望远镜观测中未计入的相对论效应对源天体测量参数的影响，利用AGISLab模拟发现，经多观测平均后参数误差远小于单次观测的相对论效应，或可简化未来高精度项目的相对论模型。
2026-09-04 astro-ph.IM gr-qc
Comparison of ground-based and Gaia photometry of astrometric radio sources
比较了$Gaia$星等和从地面观测获得的天体射电源星等。比较表明，这些幅度往往不一致。这种分歧可能有几个原因。然而，这种分析可以用作用于验证对象交叉识别的附加过滤器。另一方面，它可以帮助检测来自不可靠或不一致的数据源的天体测量射电源的光学星等中可能存在的误差。
2021-05-05 astro-ph.GA astro-ph.IM
The astrometric core solution for the Gaia mission. Overview of models, algorithms and software implementation
盖亚卫星将观测大约10亿颗恒星和其他点状光源。天体测量核心解决方案将确定这些源的子集的天体测量参数（位置、视差和自行），使用全球解决方案方法，该方法还必须包括卫星姿态和光学仪器的大量参数。准确和有效地实施这一解决方案是一项要求极高的任务，但对特派团的成果至关重要。我们提供了适用于此解决方案的数学和物理模型的全面概述，以及其数值和算法框架。天体测量核心解决方案是对大约5亿个参数的同时最小二乘估计，其中包括大约1亿个表现良好的所谓主要来源的天体测量参数。解决方案的全局性质需要迭代方法，该方法可以分解为少量不同的处理块（源、姿态、校准和全局更新）和辅助过程（包括帧旋转器和主要源的选择）。我们描述了这些过程中的一些细节，制定的基本模型，从中推导出的观测方程，并概述了所采用的数值求解方法，适当考虑的鲁棒性和结构的方程组。附录简要介绍了一些重要的数学工具（四元数和B样条的姿态表示，和修改后的Cholesky算法的半正定问题），并讨论了一些复杂的预期在真实的任务数据。
2011-12-18 astro-ph.IM
The Problem of the Global Astrometric Sphere Reconstruction in Astrometry -- Issues and Approaches
本文探讨Gaia等天体测量任务中全球球面重建问题，分析现有方法的校准与相关性缺陷，并提出基于弧段的解决方案以缓解难题。
2025-03-31 astro-ph.IM
Constraining the inclination of binary system orbits with the astrometric excess noise from Gaia DR3
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
提出一种结合径向速度测量与Gaia DR3天测过量噪声来约束双星轨道倾角的方法，并通过模拟验证其有效性，从而更准确地确定双星质量。
2026-06-05 astro-ph.IM astro-ph.SR
Gaia-like astrometry and gravitational waves
本文讨论了引力波对高精度天体测量观测的影响，例如盖亚提供的观测。根据引力波的频率，确定了引力波对天体测量数据影响的两种机制：引力波效应直接影响天体测量源自行的机制和这些效应主要出现在标准天体测量解的残差中的机制。本文主要讨论第二种机制，同时简要总结了第一种机制的已知结果。然后讨论了平面引力波对光的偏转。从偏角模型出发，推导了相应的偏导数，并总结了在高精度天体测量数据中寻找偏角信号的一些思路。为了降低参数空间的维数，建议并解释了使用矢量球谐函数。本文导出了普通引力波天体测量信号的VSH展开的显式公式。最后，讨论了盖亚天体测量数据的潜在敏感性。潜在的天体物理源的引力波，可以是有趣的天体测量检测确定。
2017-12-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Astrometric determination of white dwarf radial velocities with Gaia?
通常，恒星径向速度的测定依赖于多普勒效应引起的谱线的移动。Russel & Atkinson（1931）和Oort（1932）已经注意到，由于白矮星（WD）van Maanen 2的大自行和视差，自行的透视加速度的确定将提供与引力红移无关的径向速度的直接天体测量确定。如果Halpha和Hbeta NLTE核心的光谱红移测量存在，一个纯粹的天体测量的确定将允许从多普勒频移中解开引力红移。测量微小透视加速度的最佳仪器是欧洲航天局的盖亚卫星，旨在以前所未有的精度对10亿颗恒星进行绝对天体测量，最低可达20等。在15等时，盖亚的预测角精度约为20微弧秒。在这篇文章中，我们估计是否有可能通过在卫星的5年任务期间将自行转换为径向速度来测量WD的径向速度，或者通过将依巴谷数据与盖亚任务开始时的位置测量相结合来测量WD的径向速度。
2012-10-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Triage of Astrometric Binaries - how to find triple systems and dormant black-hole secondaries in the Gaia orbits
为准备盖亚探测的预期财富，我们在这里考虑了一个简单的算法，用于将未解析的具有主序（MS）的天体测量双星分为三类：可能具有MS次级的双星，具有两个可能的质量比值;可能具有天体测量次级的三重MS系统，具有有限的质量比值范围;和二进制与一个紧凑的对象次要的，与一个最小值的质量比。这是通过定义一个无单位的观测参数“天体测量质量比函数”（AMRF），$\mathcal{A}$，一个二进制的基础上，主要质量估计，除了天体测量参数-角半长轴，周期和视差。我们推导出$\mathcal{A}$值，区分这三类的正演模拟代表的每一类的双星，假设一些质量-光度relationship.To证明该算法的潜力，我们认为98依巴谷天体测量双星的轨道与主序星，使用依巴谷天体质量和初级质量估计。对于具有已知光谱轨道解的系统，我们的结果与光谱元素一致，验证了所建议的方法。该算法将能够识别盖亚天体测量双星中的分层三重系统和休眠的中子星和黑洞同伴。
2019-05-21 astro-ph.IM astro-ph.SR
Gaia Early Data Release 3: The astrometric solution
盖亚早期数据发布3（盖亚EDR 3）包含基于欧洲航天局盖亚卫星在其运行阶段的前34个月收集的观测结果的18.12亿个来源，震级范围为G = 3至21。我们描述的输入数据，模型，和用于盖亚EDR 3的天体测量内容的处理，以及在天体测量任务中执行这些结果的验证。处理过程大致遵循与Gaia DR 2相同的程序，但对观测建模进行了重大改进。第一次在盖亚数据处理，颜色依赖校准的线和点扩散函数已被用于源与确定的颜色从DR 2。在天体测量处理这些来源获得五个参数的解决方案，而其他来源的处理使用一个特殊的校准，允许伪彩色估计为第六天体测量参数。与DR 2相比，扩展了天体测量定标模型，其中自旋相关畸变模型包括自洽确定基本角变化，改善了全局视差零点。盖亚EDR 3提供了14.68亿个源的完整天体测量数据（在J2016.0历元的位置，视差和自行）（5.85亿个具有五参数解，8.82亿个具有六参数解），以及J2016.0的平均位置。五个参数的解决方案通常比六个参数的解决方案更准确，并且可用于93%的光源亮度超过G = 17 MAG. The中位数视差和每年自行的不确定性是0.02-0.03马斯在G = 9至14，和大约0.5马斯在G = 20。广泛的统计特性的解决方案，包括估计的角功率谱的视差偏差的类星体。
2020-12-06 astro-ph.IM
Expectations on the mass determination using astrometric microlensing by Gaia
上下文天体测量引力微透镜可以用来确定单个恒星（透镜）的质量，精度只有百分之几。要做到这一点，需要在不同时期精确测量透镜和背景恒星之间的角距，精度低于1毫角秒。因此，只能使用最精确的仪器。然而，由于时间尺度是在几个月到几年的数量级，即使每颗恒星只在一个低节奏下被观测到，盖亚也可能探测到天体测量的偏转。目的。我们想展示盖亚如何准确地确定透镜恒星的质量。方法.使用基于第二次盖亚数据发布结果的保守假设，我们模拟了盖亚时代（2014.5 - 2026.5）期间501个预测的天体测量微透镜事件的个别盖亚测量。为此，我们使用盖亚DR 2的天体测量参数，以及基于绝对G星等的近似质量。通过同时拟合透镜和光源的运动，我们重建了透镜事件的11个参数。对于经过多个背景源的镜头，我们还同时拟合所有背景源和镜头的运动。使用蒙特卡罗模拟，我们确定了质量测定的可实现精度。结果我们发现盖亚可以探测到114个事件的天体测量偏转。此外，对于13个事件，盖亚可以以优于15%的精度确定透镜的质量，并且对于13 + 21 = 34个事件，以30%或更好的精度确定透镜的质量。
2020-05-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Astrometric Foundation of Astrophysics
天体物理学研究需要非常精确的恒星位置、运动和距离的知识。简要概述了欧空局分别于1989年和2013年发射的两颗天体测量卫星Hipparcos和Gaia的天体测量意义和发展。从太阳系和恒星系统到致密星系、类星体和暗物质，天文学所有分支的天体测量基础都因这些卫星的观测而发生了革命性的变化。基础天体测量学的未来必须在50年的时间框架内考虑，因此在一份广泛的报告中讨论了20年后盖亚后续任务的科学问题：“未来50年的绝对天体测量学”，可在http://arxiv.org/abs/1408.2190上获得。
2014-12-04 astro-ph.IM
Astrometric star-cluster membership probability: application to the case of M 37 with Gaia EDR3
在这项工作中，从广泛接受的关系在文献中，我们引入了一个新的形式主义来计算天体测量成员的星团源的概率，我们提供了一个应用程序的情况下，疏散星团M 37。我们的方法的新颖性是一个精致的-和大小依赖-场星的视差分布建模。我们采用这里派生的成员列表来估计集群的平均系统天体测量参数，这是基于最新的盖亚的目录（EDR 3）。
2022-09-06 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Gaia Data Release 2: using Gaia parallaxes
第二次盖亚数据发布（GDR 2）提供了前所未有数量的源（超过$1.3$亿，主要是恒星）的精确五参数天体测量数据（位置，自行和视差）。使用这些丰富的天体测量数据带来了一个特殊的挑战：如何从这些数据中正确地推断出感兴趣的天体物理参数？本文的主要-但不仅仅是-重点是估计距火山口的距离问题，可能还结合其他信息。我们首先对传统上用于获得距离的方法及其缺点进行了严格的审查。然后，我们提供了如何更有效地使用贝叶斯方法来估计距离的指导方针。特别是，我们还表明，负松弛，或松弛相对较大的不确定性仍然包含有价值的信息。最后，我们提供的例子，更一般地显示如何使用天体测量数据的参数估计，包括自行和松弛的组合和协方差的不确定性的处理。本文包含基于模拟盖亚数据的例子来说明所提出的问题和解决方案。此外，本文中提出的发展和方法与盖亚档案文件中包含的一系列教程相关联，这些教程提供了实际示例和将建议应用于实际问题的良好起点。在所有情况下，都提供了分析方法的源代码。我们的主要建议是始终对待推导（天文）的物理参数从天体测量数据，特别是当涉及到的，作为一个推理问题，最好是处理与一个完整的贝叶斯方法。
2018-06-08 astro-ph.IM
Astrometric Radial Velocities from the Hipparcos-Gaia Catalog of Accelerations and Implications for Astrometric Acceleration Measurements
Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）
本文研究了通过Hipparcos-Gaia目录中的加速度数据获得视向速度，并探讨了其对测星加速度测量的影响。
2026-01-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Impact of basic angle variations on the parallax zero point for a scanning astrometric satellite
通过依巴谷或盖亚等扫描天体测量卫星确定绝对视差依赖于两个观察方向之间所谓的基本角的短期稳定性。基本角的未校准变化可能在计算的松弛中产生系统误差。我们研究的耦合之间的全球视差偏移和特定的变化的基本角度，即那些有关的卫星相对于太阳的姿态。分析计算了由基本角、姿态和松弛度的小扰动所产生的观测量的变化。然后，我们寻找一种对观测量没有净影响的扰动组合。在无限小的视野的近似，它表明，某些扰动的基本角度是观测上无法区分的全球性的位移的视差。如果存在这样的扰动，它们就不能从天体测量观测中校准，而是会产生全局视差偏差。天体测量的解决方案，使用直接和迭代方法的数值模拟，证实了这一理论结果。对于给定的基本角扰动幅度，视差偏差对于较大的基本角和较大的太阳方位角较小。在这两个方面，盖亚的几何形状都比依巴谷更好。在盖亚的情况下，内部计量用于监测基本角度变化。此外，盖亚还具有探测众多类星体的优势，可以用来验证视差零点。
2017-04-16 astro-ph.IM
Gaia Data Release 2: The astrometric solution
盖亚数据发布2（盖亚DR2）包含基于欧洲航天局盖亚卫星在其运行阶段的前22个月收集的观测结果的16.93亿个星等范围为3至21的来源。我们描述的输入数据，模型和处理用于盖亚DR2的天体测量内容，并验证这些结果内进行的天体测量任务。来自预处理的天体测量CCD观测的约3200亿质心位置被用于估计13.32亿个源的五个天体测量参数（位置，视差和自行），以及另外3.61亿个大多是微弱源的参考历元J2015.5的近似位置。特殊的验证解决方案用于消除视差和自行中的随机误差和系统误差。对于具有五参数天体测量解的源，在参考历元J2015.5的视差和位置不确定性的中值对于亮源（G <14等）约为0.04 mas，在G = 17等时为0.1 mas，在G = 20等时为0.7 mas。在自行分量中，相应的不确定性分别为0.05、0.2和1.2 mas/yr。盖亚DR 2定义的光学参考系与ICRS对齐，并且相对于类星体的旋转不超过0.15 mas/yr。从类星体和验证的解决方案，我们估计，系统学在星群取决于位置，大小和颜色一般低于0.1质量，但星群是在整体上太小，约0.03质量。在小（<1度）和中等（20度）角度尺度上，视差的空间相关性高达0.04 mas，自行的空间相关性高达0.07 mas/yr。附录中给出了盖亚DR2天体测量用户的重要统计数据和信息。
2018-04-25 astro-ph.IM
A classifier for spurious astrometric solutions in Gaia EDR3
盖亚早期数据发布3已经为14.7亿个来源提供了精美的天体测量数据，这是天文学许多领域的革命。对于这些源的一小部分，天体测量的解决方案是穷人，和报告的值和不确定性可能不适用。在任何分析之前，重要的是要识别和删除这些虚假的结果-这通常是通过盖亚星表中的质量标志来完成的。在这里，我们设计了一种将“好”与“坏”的天体测量解决方案分开的方法，它比任何单一的标志都要干净一个数量级：99.3%的纯度和97.3%的完整性，正如我们的测试数据所验证的那样。我们设计了一个明显不好的天体测量解的广泛样本，视差在> 4.5 sigma时为负;和一个相应的可能好的解的样本，包括天空中不包含这种负视差的HEALPix像素中的源，以及落在颜色绝对星等图中的主序上的源。然后，我们训练一个神经网络，使用17个相关的盖亚目录条目和附近来源的信息来区分这两个样本，在一个单一的“天体测量保真度”参数捕获。一组不同的验证测试表明，我们的方法工作得非常干净，包括具有正松弛的源。我们的方法的主要限制是在非常低的信噪比和拥挤的制度。我们所有eDR 3的天体测量数据都可以通过虚拟天文台查询，我们的代码和数据是公开的。
2021-12-07 astro-ph.GA astro-ph.IM
Astrometric properties of reference frame sources as a function of redshift
Nanjing University（南京大学）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Ministry of Education), Nanjing University（现代天文学与天体物理学教育部重点实验室，南京大学）；Research Center for Computing, National Research and Innovation Agency（国家研究与创新署计算研究中心）；Xinjiang University（新疆大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
研究利用22000个射电源样本，分析红移对射电和光学测光性质的影响，发现光学测光性质与红移相关，而射电测光性质无显著依赖性。
2026-02-28 astro-ph.IM
An astrometric search method for individually resolvable gravitational wave sources with Gaia
引力波（GWs）使遥远恒星的视位置在天空中以一种特有的模式振荡。因此，天体测量（例如盖亚所做的测量）提供了一种新的方法来寻找全球Ws。这样的搜索面临的主要困难是数据集的规模很大;盖亚观测到超过10亿颗恒星。在这封信中，使用天体测量学从单独可分辨的超大质量黑洞双星中寻找GW的问题首次得到解决;它演示了如何通过超过$10^6$的因子压缩数据集，灵敏度损失小于$1\%$。该技术已成功地用于从模拟盖亚数据中恢复人工注入的GW。重复注入用于计算Gaia的灵敏度作为频率的函数，以及Gaia的方向灵敏度变化或天线方向图。在整个信的互补性盖亚和脉冲星的时间搜索全球变暖是突出的。
2017-07-19 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
Completeness of the Gaia-verse IV: The Astrometry Spread Function of Gaia DR2
盖亚DR2公布了前所未有的1，331，909，727个来源的位置，松弛和自行，彻底改变了银河动力学领域。我们补充这个数据与天体测量扩散函数（ASF），预期的不确定性测量的位置，自行和视差的非加速点源。ASF是一个高斯函数，我们使用盖亚DR2扫描定律构建了5D天体测量协方差矩阵作为天空位置和视星等的函数，并与观测数据表现出良好的一致性。这可以用来回答这样一个问题：“如果我的恒星是一个非加速的点源，盖亚会发表什么样的天体测量协方差？”'. ASF将能够表征二元系统，系外行星轨道，天体测量微透镜事件和扩展源，这些扩展源为预期的天体测量不确定性增加了过量的天体测量噪声。通过使用ASF估计盖亚DR2源的单位重量误差（UWE），我们证明ASF确实提供了一个直接的探针的多余的源噪声。我们使用ASF估计的选择功能的盖亚天体测量样本的贡献，从一个削减astrometric_sigma5d_max显示高完整性的$G<20$下降到$<1\%$在欠扫描区域的天空$G=21$。我们在Python包SCANNINGLAW（https：//github.com/gaiaverse/scanninglaw）中添加了一个ASF模块，用户可以通过该模块访问ASF。
2021-03-17 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Spectroscopic follow-up of Gaia exoplanet candidates: Impostor binary stars invade the Gaia DR3 astrometric exoplanet candidates
本研究通过高分辨率光谱后续观测，证实3个盖亚DR3天体测量系外行星候选体实为质量相近的双星假阳性，还发现6个有地面视向速度数据的候选体存在轨道解不一致，推测轨道倾角不匹配是最可能的原因。
2023-05-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Towards the ICRF3: astrometric comparison of the USNO 2016A VLBI solution with ICRF2 and Gaia DR1
VLBI USNO 2016 A（U16 A）解决方案是USNO为准备ICRF 3而进行的工作的一部分。与ICRF 2相比，大多数天体测量的改进是由于重新观测了日冕源。本文的目的是评估U16 A的天体测量。与ICRF 2的比较显示，两种解决方案之间的0.1 mas尺寸偏移具有统计学显著性。虽然盖亚DR 1的位置不够精确，无法解决这些偏移，但发现它们比ICRF 2更接近U16 A。特别是，在VLBI解决方案中南方源通常较大误差的趋势在U16 A中有所减少。总体而言，VLBI-Gaia偏移量减少了21%。U16 A清单包括718个以前未列入ICRF 2的来源。其中20个新来源具有统计上显著的无线电-光学偏移。在三分之二的情况下，这些偏移可以从PanSTARRS图像中解释。
2018-04-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Statistically optimal fitting of astrometric signals
建立在极大似然框架基础上，开发了一维天体测量信号的通用拟合模型，并通过对一组真实图像实例的仿真来评估其性能。拟合质量分析作为用于信号扩展的术语的数量的函数，和天体测量误差，而不是相对于输入信号的RMS差异。调谐的功能基础的统计特性的信号合奏进行了讨论。拟合灵敏度的源光谱的先验知识的解决。目前的校准和数据减少方面的结果的一些影响进行了讨论，特别是相对于盖亚。
2013-05-17 astro-ph.IM
Astrometric detection of binary asteroids
双星小行星探测热辐射对主带小行星演化的影响。我们讨论了通过天体测量中光中心绕质心的摆动来探测小行星双星系统的可能性。这种方法能够探索二元小行星的相空间，这是很难探索使用普通的检测技术。我们描述了一个前向模型，该模型将光中心位置相对于质心投影，就像观察者看到的那样。我们研究了这种方法的性能，使用模拟类盖亚数据。我们应用天体测量方法的盖亚DR 2太阳系目录的一个子集，并没有发现显着的证据，二元小行星。这可能是因为盖亚DR 2消除了天体测量异常值，在我们的情况下，这可能是由于天体物理信号。将这种方法应用于双星小行星（4337）Arecibo，盖亚DR 3报告了一个可能的天体测量信号，周期为P = 32.85+/-0.38小时，揭示了一个可能的2.2-sigma解决方案，周期为16.26小时（大约是报告周期的一半）。相对于盖亚DR 2太阳系目录中的整个小行星群，我们发现Pravec等人的已知双星小行星群中有一个小的，稍微显着的，过量的天体测量噪声。我们还讨论了一些警告，如岁差和小行星旋转。
2023-01-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Prediction of astrometric microlensing events from Gaia DR2 proper motions
背景：天体测量引力微透镜是确定恒星物体质量的极好工具。利用对背景源的透镜位置的精确天体测量，结合对透镜和非透镜源的位置的精确预测，可以以百分之几的精度确定透镜的质量。目标：利用最近出版的盖亚数据发布2（DR 2）目录，我们希望预测在未来几十年内由具有高自行通过背景源的前景恒星引起的天体测量微透镜事件。方法：我们选择了大约148000高自行星从盖亚DR 2与$μ_{tot} > 150\,\mathrm{mas/yr}$作为潜在的镜头。然后，我们搜索了靠近它们路径的背景源。利用Gaia DR 2的天体测量参数，计算了源和透镜的未来位置。用嵌套间隔算法确定最接近的日期和间隔。使用Gaia DR 2测光，我们确定了透镜的近似质量，我们用它来计算预期的微透镜效应。结果如下：我们预测在2010年至2065年之间由2875个不同的透镜引起的3914个微透镜事件，在源的透镜和非透镜位置之间的预期移位大于$0.1\,\mathrm{mas}$。其中，513个事件预计将在2014.5 - 2026.5之间发生，并可能被盖亚测量。对于127例事件，我们还预期放大倍数介于$1\,\mathrm{mmag}$和$3\,\mathrm{mag}$之间。
2018-10-16 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The impact of CCD radiation damage on Gaia astrometry: I. Image location estimation in the presence of radiation damage
盖亚飞行任务的目的是以前所未有的精确度进行绝对天体测量;对于一颗15等的G2 V型恒星，飞行任务结束时的视差标准误差要求为30微弧秒。这些要求对每次观测的CCD上的恒星图像的位置的估计的精度设置了严格的约束：0.3对于相同的V=15 G2 V星，可以使用毫秒（mas）或0.005像素。然而，Gaia CCD将遭受由辐射损伤引起的电荷转移效率低下（CTI），这将降低恒星图像质量，并且如果不适当地解决，可能会降低Gaia的天体测量性能。首次在这种详细程度上，研究了辐射损伤对盖亚性能的潜在影响。在这第一篇论文中，我们专注于评价CTI对图像定位精度的影响。我们发现，CTI降低恒星图像的信噪比和不可逆地降低图像的位置估计精度。因此，位置估计的标准误差增加高达6%的辐射损伤水平相当于任务结束。此外，CTI引起的图像失真在图像位置估计中引入了系统偏差（在Gaia操作条件下高达0.05像素或3 mas）。我们提出了一种新的方法，CTI缓解，使，没有校正的原始数据，无偏估计的图像位置和通量从损坏的观察。它的实现将最微弱幅度的最大测量位置偏差降低到0.005像素（幅度15时约为4 e-4像素）。在第二篇论文中，我们将研究CTI效应如何影响最终的天文测量精度的盖亚通过传播残差通过天文测量的解决方案。
2011-10-07 astro-ph.IM
Astrometry-Only Detection of Microlensing Events with Gaia
本研究开发GAME过滤器，利用Gaia天体测量数据探测微引力透镜事件并反演透镜属性，验证其对强事件有效，可恢复质量1-20太阳质量、距离6千秒差距的透镜参数。
2025-05-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
A generative model for Gaia astrometric orbit catalogs: selection functions for binary stars, giant planets, and compact object companions
本研究通过盖亚扫描定律正向建模DR3天体测量双星星表的选择函数，生成模拟星表验证其合理性，分析敏感度影响因素，预测DR4轨道数量并提供相关模拟代码。
2024-10-31 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Latest advances in an astrometric model based on the Time Transfer Functions formalism
鉴于现代空间天体测量的极端精确性，需要精确的观测相对论建模。此外，以不同和独立的方式制定的几个模型的可用性是对未来实验结果分析中存在系统误差的保障，就像盖亚任务的情况一样。在这项工作中，我们模拟了一系列的观测使用的两个模型，盖亚相对论模型（GREM）和相对论天体测量MODel（RAMOD）的数据分析，我们比较它们与我们的天体测量模型的结果的基础上的时间传递函数。
2014-01-07 astro-ph.IM gr-qc
Gaia astrometry for stars with too few observations - a Bayesian approach
盖亚的天体测量解决方案旨在确定每颗恒星的至少五个参数，以及对它们的不确定性和相关性的适当估计。这需要对每颗恒星进行至少五次不同的观测。在早期的数据缩减中，观测的数量可能不足以满足五参数解的要求，甚至在整个飞行任务之后，许多恒星仍将处于观测不足的状态，包括处于探测极限的暗淡恒星和瞬变天体。在这种情况下，仅确定两个位置参数是合理的。然而，由于忽略了视差和自行，它们的形式不确定性大大低估了实际误差。我们的目标是开发一种方法来计算合理的形式不确定性，可用于所有情况下的观测不足的恒星。利用贝叶斯规则，在天体测量解中加入了有关恒星自转和自转典型范围的先验信息。基于盖亚宇宙模型快照（GUMS）的数值模拟被用来调查如何先验影响的实际误差和形式的不确定性时，不同数量的盖亚观测。我们开发了一个标准的先验的最佳选择，将其应用到广泛的情况下，并推导出一个全球性的近似的最佳先验的大小和银河系坐标的函数。贝叶斯方法的可行性证明通过模拟盖亚观测的全球天体测量解决方案。有了适当的先验知识，就有可能对任何数量的可用观测值得出具有现实误差估计的合理位置。即使这个方法也适用于观测良好的恒星，但它不应该用于没有先验就可以获得良好的五参数天体测量解的地方。使用先验解的视差和自行总是有偏差的，不应该使用。
2015-08-22 astro-ph.IM
A pilot study on the CSST astrometric capability: Detecting astrometric binaries with Gaia synergy via simulated data
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）
本研究通过模拟数据评估CSST与Gaia联合天体测量在暗弱星等下探测双星的能力，发现联合观测能显著提高轨道拟合成功率，并提出基于分类器筛选和规则后续观测的实用策略。
2026-09-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The case for an Astrometric Mission Extension of Euclid. Extending Gaia by 6 magnitudes with Euclid covering one-third of the sky
Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)（意大利国家天体物理研究所）
通过欧几里得任务覆盖三分之一天空，将Gaia的观测精度提升6个星等，以获得更精确的恒星视差运动测量。
2025-10-27 astro-ph.IM
Gaia DR3 astrometric orbit determination with Markov Chain Monte Carlo and Genetic Algorithms. Systems with stellar, substellar, and planetary mass companions
本研究利用马尔可夫链蒙特卡洛与遗传算法拟合Gaia DR3天体测量数据，确定1162个源的轨道解，其中198个已验证，涵盖恒星、亚恒星及行星质量伴星，并估计非验证样本错误率约5-10%。
2022-09-30 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Modeling and Calibration of Gaia, Hipparcos, and Tycho-2 astrometric data for the detection of dark companions
提出天体测量建模框架，结合 Gaia、Hipparcos 和 Tycho-2 星表校准参数，实现暗伴星高效探测，并提供开源管道。
2024-02-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
UCAC5: New Proper Motions using Gaia DR1
美国海军天文台CCD星表（UCAC）的全天观测的新的天体测量减少进行了第一原则使用的TGAS星在8至11等范围内作为参考星表。在天体测量的解决方案获得了显着的改善和UCAC 5目录的平均位置在一个平均历元近2001年产生。通过结合UCAC 5和Gaia DR 1数据，获得了超过1.07亿颗恒星在Gaia坐标系上的新自行，其典型精度为1至2 mas/yr（R = 11 ~ 15等），在16等时约为5 mas/yr。大多数TGAS恒星的自行都比它们的Gaia数据有了改进，TGAS自行的精度水平提高到数百万以上，更暗的星星利用星团场和河外源进行了外部比较。TGAS数据使我们能够推导出UCAC x，y数据的极限精度，其明显优于1/100像素。
2017-02-18 astro-ph.IM
The Global sphere reconstruction (GSR) - Demonstrating an independent implementation of the astrometric core solution for Gaia
上下文盖亚欧空局任务将估计超过10亿个天体的天体测量和物理数据，提供天文学历史上最大和最精确的绝对天体测量目录。这个过程的核心，所谓的全球球重建，是由这些对象的子集，将被用来定义天体参考系的减少表示。正如依巴谷飞行任务所表明的那样，也正如所有种类的绝对测量所固有的那样，很难从星表中识别出数据简化中可能存在的误差，从而有可能在所有衍生工作中引入系统误差。目的。根据依巴谷的经验教训，我们的目标是开发一种独立的球体重建方法，该方法有助于保证天体测量结果的质量，而无需完全再现主处理链。方法.事实上，由于不可能完全复制数据简化管道，盖亚数据处理和分析联盟（DPAC）建立了一个天体测量验证单元（AVU）。它的工作之一是实施和操作一个独立的全球球面重建（GSR），与基线重建（AGIS，即天体测量全球迭代解决方案）平行，但仅限于主星和验证目的，比较两个结果，并报告任何重大差异。结果对模拟数据进行的测试表明，海矿资源公司能够在低于$μ$的水平上重现Lindegren等人（2012年）提出的AGIS示范运行结果。结论.目前正在进一步开发，以改进对实际数据的处理，并改进比较自动地理信息系统和海矿资源调查解决方案的软件模块，以查明可能存在的超出盖亚目录准确性所规定的容差水平的差异。
2018-09-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
Searching for substellar companion candidates with Gaia. I. Introducing the GaiaPMEX tool
本研究提出GaiaPMEX工具，利用Gaia DR3和Hipparcos的天体测量特征（PMa和RUWE）搜寻1-10 au范围内的亚恒星伴星，显著缩小了解空间并有望发现M矮星周围的低质量系外行星。
2024-09-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Ongoing astrometric microlensing events from VVV and Gaia
我们使用Via Lactea调查和第二次盖亚数据发布中的Vista变量扩展预测微透镜事件搜索。我们确定了2019年需要紧急随访的两起最大值事件。首先，我们预测附近的M2矮星L 338-152将在2019年11月$16^{+28}_{-27}$ d与最接近$35^{+35}_{-23}$ mas的背景源对齐。这将分别导致$2.7^{+3.5}_{-1.5}$ mas和$5.6^{+143.2}_{-5.2}$ mmag背景源的峰值天体测量位移和光度放大。哈勃太空望远镜（HST）和甚大望远镜上的分光偏振高对比度系外行星研究仪器都可以探测到这一事件。其次，我们预测K矮星NLTT 45128可能会在2019年9月$26^{+15}_{-15}$ d以$105.3^{+12.2}_{-11.7}$ mas的最接近方式拍摄背景源。这将产生$0.329^{+0.065}_{-0.059}$ mas的峰值天体测量位移。NLTT 45128仅比背景光源亮3.6等，这使其成为HST后续的绝佳候选者。这些信号的特征将允许直接重力质量推断为L 338-152和NLTT 45128与$\sim9$和$\sim13$分别百分之估计精度。
2019-05-20 astro-ph.IM astro-ph.SR
BALRoGO: Bayesian Astrometric Likelihood Recovery of Galactic Objects -- Global properties of over one hundred globular clusters with Gaia EDR3
我们介绍BALROGO：银河系天体的贝叶斯天体测量似然恢复，一个测量银河系球状星团和本星系群矮椭球的中心、有效半径和整体自行的公共代码，其数据与银河系场星混合。我们的方法提出了创新的方法，如表面密度适合允许强闯入者污染和适当的运动适合使用皮尔逊VII分布的闯入者，而不是经典的高斯混合配方。我们还使用非参数的方法来表示颜色星等图的恒星系统的成员资格的概率，以前来自表面密度和自行拟合的基础上。我们的方法的鲁棒性进行了验证，通过比较其结果与以前的估计从文献中，以及通过测试它的模拟数据从N体模拟。我们应用BALRoGO盖亚EDR 3数据超过100个银河系球状星团和9个本群矮椭球，我们提供的位置，有效半径，和散装自行车。最后，我们把我们的算法作为一个开源软件。
2021-04-20 astro-ph.GA astro-ph.IM
htof: A new open-source tool for analyzing Hipparcos, Gaia, and future astrometric missions
我们提出htof，一个开源的工具，用于解释和拟合的中间天体测量数据（IAD）从1997年和2007年减少的依巴谷，盖亚的扫描法，和未来的任务，如南希格雷斯罗马太空望远镜（NGSTO）。HTOF求解任何系统的天体测量参数，用于绝对天体测量任务的任何任意组合。为了准备稍后的盖亚数据发布，htof支持任意高阶的天体测量解（例如五、七、九参数拟合）。使用htof，我们发现在Hipparcos 2007年的6617个源的IAD可能受到数据损坏问题的影响。htof集成了一个ad-hoc校正，使这些源的IAD与其发布的目录解决方案相一致。我们开发了htof来研究亚恒星伴星的质量和轨道参数，我们在一个轨道拟合代码中概述了它的实现（orvara，https：//github.com/t-brandt/orvara）。我们使用htof来预测$β$ ~Pic系统中的一系列假设的额外行星，这些行星可以通过将NGU-M天体测量与盖亚和依巴谷耦合来检测。htof是pip可安装的，并且可以在https://github.com/gmbrandt/htof上获得。
2021-09-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
How to use Gaia parallaxes for stars with poor astrometric fits
针对高RUWE源的Gaia视差不确定性被低估1-4倍的问题，提出基于RUWE、视星等和视差的解析修正公式，经模拟和实测验证，可恢复稳健距离估计，适用于双星、三星及混合源。
2025-05-21 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Star catalog position and proper motion corrections in asteroid astrometry II: The Gaia era
在过去，太阳系中运动物体的天体测量位置是用各种星表测量的。以往的工作表明，星表中的系统误差会影响天体测量观测的精度。这反过来又会影响小行星的轨道拟合。为了量化这些系统误差，我们比较了最常用的星表中的恒星源的位置和自行的盖亚星表的第二个版本。盖亚天体测量的准确性使我们能够明确地识别局部偏差，并推导出一个方案，可以用来纠正过去的天体测量观测的太阳系对象。在这里，我们提供了一个大大改进的去偏方案，广泛用于小行星天体测量的26个天体测量目录。银河系中心附近的修正消除了可以追溯到以前去偏方案中使用的参考星表的伪影。星表之间恒星位置的中间差异现在趋向于几十毫角秒（mas）的数量级，但可以大到175 mas。中值恒星自行修正分散在0.3质量/年左右，范围从1到4质量/年的恒星目录和没有自行，分别。在这项工作中的表格是为了适用于现有的光学观测。它们并不是用来校正新的天体测量，因为这些测量应该使用盖亚天体测量目录。由于以前的去偏方案已经在很大程度上减少了过去的观测系统，在可预见的将来可能不需要超出目前工作的校正。
2019-09-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Improvements to Pan-STARRS1 Astrometry: II. Corrections for Differential Chromatic Refraction
在之前的一篇论文中，我们应用Gaia DR 2星表来提高Pan-STARRS 1数据发布2（PS1 DR 2）中约17亿个物体的天体测量准确性。我们在这里报告通过利用盖亚EDR 3和校正差分色折射（DCR）的影响，在十亿分之一的进一步改进。我们通过迭代减去颜色和赤纬相关的PS1/Gaia EDR 3赤纬残差来扩展论文1中的校正算法。我们确定了大约4.4亿个参考天体的天体测量改进，这些参考天体是点状的，与盖亚EDR 3交叉匹配。对于这组天体，Gaia EDR 3在PS1天体测量方面比Gaia DR 2提高了约3%，DCR校正提供了额外的约5%的改进。对于远离天顶观测的物体，DCR校正大大增加。DCR校正导致距离天顶50°的蓝色物体（0<g-i<1）的天体测量改善约30%。对于PS1颜色在0 < g-i < 4.5范围内的天体，这些效应导致的系统天体测量误差的幅度大大降低到小于1质量，这使得它在盖亚星很少的领域成为有用的天体测量参考星表。改进后的天体测量数据将通过米库尔斯基空间望远镜PS1目录接口提供。
2022-06-20 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
A study of purely astrometric selection of extragalactic point sources with Gaia
选择河外点源，如类星体，往往受到显着的选择效应，导致现有的样本有相当复杂的选择功能。我们探讨是否一个纯粹的天体测量选择河外点源，如类星体，是可行的与正在进行的盖亚任务。这样的选择将是有趣的，因为它在目标的颜色方面是无偏的，因此也允许选择恒星序列中的颜色。我们已经分析了总共18个代表性的天空区域，使用GUMS，为欧空局盖亚任务准备的模拟器，无论是在范围内的$12\le G \le 20$马格和$12\le G \le 18$马格。对于每个区域，我们确定的密度显然是固定的恒星源，即盖亚不能测量一个显着的自行的来源。的密度与河外点源，如类星体的密度，以建立一个纯粹的天体测量的选择是可行的天体方向。当瞄准银纬$|b| \ge 30^\mathrm{o}$的区域时，类星体与表面上静止的恒星的比例超过50%，而当朝向两极观测时，类星体的比例上升到大约$\sim80$ %。我们表明，在大约20年的时间里，拟议中的盖亚后续任务的自行将大大改善所有纬度的这些结果。仅从零自行探测类星体，不受任何光谱假设的影响，可能会导致发现新类型的类星体或新类别的河外点源。
2015-05-08 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Searching for Gravitational Waves with Gaia and its Cross-Correlation with PTA: Absolute vs Relative Astrometry
本研究针对Gaia天体测量数据，计算了相对天体测量方法的天体测量响应和重叠约化函数，修正了文献中的表达式，并通过Fisher矩阵分析比较其与绝对天体测量的灵敏度，发现相对方法对近距离星对灵敏度受限，而与脉冲星计时阵列结合可在高频段略微提升灵敏度。
2025-07-24 astro-ph.IM gr-qc
An algorithm to calculate the relative orbit, ephemeris, and individual masses of unresolved astrometric binaries. Example of application on the newest Gaia DR3 binaries: the ESMORGA catalog
本文提出一种基于 Gaia DR3 数据的解析算法，用于估计未分辨天体测量双星的相对轨道和星等差，并结合质量约束推导各恒星质量及所需望远镜口径，最终构建包含超十万条质量、光谱型和有效温度记录的 ESMORGA 星表。
2023-07-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
