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
Completeness of the Gaia-verse V: Astrometry and Radial Velocity sample selection functions in Gaia EDR3
如果我们用盖亚目录的子集来测试我们的物理理论，而不纠正恒星进入我们样本的有偏见的过程，我们就有可能得出错误的科学结论。在本文中，我们为三个盖亚科学样本产生选择函数，使社会能够纠正这种偏见。我们估计盖亚EDR3中的源将具有i）报告的视差和自行，ii）低于1.4的天体测量重正化单位重量误差，或iii）报告的径向速度的概率。这些选择函数被估计为$G$波段视星等和天空位置的函数，后两者也依赖于$G-G_\mathrm{RP}$颜色。推断出的选择函数有一个非平凡的依赖于这些可观察到的参数，证明了经验估计选择函数的重要性。我们还产生了一个简单的估计选择功能的全部盖亚EDR3源目录使用的子集选择功能。我们通过GitHub存储库\textsc{selectionfunctions}轻松访问所有选择功能。
2021-11-07 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
High-precision astrometry with VVV -- II. A near-infrared extension of Gaia into the Galactic plane
本研究利用VVV近红外地面数据，结合哈勃空间望远镜的高精度处理技术，将盖亚天体测量扩展到银河系中心严重消光区域，获得了优于1毫角秒每年的自行精度，并发布了约350万个源的天体测量-测光星表。
2024-03-25 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Astro2020 Activity, Project of State of the Profession Consideration (APC) White Paper: All-Sky Near Infrared Space Astrometry. State of the Profession Considerations: Development of Scanning NIR Detectors for Astronomy
盖亚是欧空局开发的一项革命性空间任务，正在提供整个天空的5参数天体测量，测光和径向速度，天体测量精度低至几十微弧秒。盖亚的一个弱点是它只在光学波长下工作。然而，银河系中心和旋臂区域的大部分，对某些研究很重要，被星际灭绝所掩盖，这使得盖亚很难深入探测。这个问题可以通过切换到近红外（NIR）来解决，但这对于硅CCD来说是不可能的。此外，为了扫描整个天空并进行全局绝对视差测量，航天器必须具有恒定的旋转，这需要探测器在时间延迟积分（TDI）模式或类似模式下操作。
2019-07-11 astro-ph.GA astro-ph.IM
Extending Gaia DR2 with HST narrow-field astrometry. II. Refining the method on WISE J163940.83-684738.6
在本系列的第二篇论文中，我们完善了将高精度哈勃太空望远镜天体测量与高精度盖亚DR 2绝对参考系相联系的方法，以克服窄视场相机相对天体测量的局限性。我们这里的测试案例是Y棕矮星WISE J163940.83-684738.6，在6年时间基线上的不同时期用宽视场相机3的红色通道观察到。与以前的测定结果相比，我们得到了显著改善的天体测量参数，发现：（mu_RAcosDc，mu_DC，视差）=（577.21+/-0.24mas/yr，-3108.39+/-0.27mas/yr，210.4 +/-1.8mas）。特别是，我们推导出的绝对视差对应于4.75+/-0.05pc的微弱超冷矮星的距离。
2020-02-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Interviews about modern astrometry
Michael Perryman采访了Hipparcos和Gaia任务的一些科学家和项目负责人，这些人的照片在他的网站上给出：https://www.michaelperryman.co.uk。迈克尔还写了散文--到目前为止有84篇！--关于盖亚任务的结果，它们被放置在他的网站上。其中三个采访是与我和与迈克尔共同撰写的transmittance，下面提供了标题：#1。关于天文学和天体测量的采访，直到1980年。#2.关于1980年后天体测量学复兴的采访。#3. 1990年后的亿万星天体测量。第三次面试开始于1990年，当时我对依巴谷的继任者有了最初的想法。1992年，我在一个名为Roemer的卫星方案中，对CCD探测器直接成像进行了详细设计。1993年，一个据说更好的选择被提出，缩写为GAIA，其中大写的“I”代表干涉仪。然而，在1998年，干涉测量被证明不适合于该目的，我们回到了1992年的原始想法，以进一步发展。这个名字后来被改为盖亚-为了连续性。
2022-08-19 astro-ph.IM physics.hist-ph
Masses, bulk densities, and macroporosities of asteroids (15) Eunomia, (29) Amphitrite, (52) Europa, and (445) Edna based on Gaia astrometry
盖亚数据发布2（DR 2）包括14，099颗小行星的毫角秒精度天体测量。我们探索的实际影响，这些数据的目的，小行星的质量和轨道估计估计的质量分别为四个大的小行星。我们使用盖亚天体测量和/或地球天体测量的各种组合，以确定盖亚对估计质量的影响。通过利用已公布的信息，估计量和陨石类似物，我们也得到估计的体积密度和大孔隙率。我们应用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）算法小行星的质量和轨道估计建模小行星-小行星近距离接触四个独立的大小行星，试图估计他们的质量的基础上，同时研究多个测试小行星的近距离接触。为了验证我们的算法和数据处理，我们应用MCMC算法的纯轨道确定的主带小行星（367）Amicitia和比较残差先前公布的。此外，我们试图根据（445）Edna与（1764）Cogshall的近距离相遇，单独使用盖亚天体测量来估计它的质量。在（367）Amicitia轨道的情况下，我们找到了一个解决方案，改进了以前公布的解决方案。（445）Edna的研究揭示了单独使用DR 2天体测量进行质量估计是不可行的，必须与其他来源的天体测量相结合才能获得有意义的结果。我们发现，DR 2和地球为基础的天体测量结果的组合大大降低了不确定性，并通过扩展，显着改善的结果相比，那些计算的基础上不太准确的地球为基础的天体测量。
2021-11-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
Astrometry for Dynamics
2013年5月，我以本文件回应了欧空局关于为大型飞行任务定义编写白皮书的呼吁。这是欧空局大型天体测量任务盖亚发射前半年。目前关于盖亚后续飞行任务的建议与盖亚类似，因为间隔约20年的两个类似盖亚的飞行任务将为天文学所有分支的动力学研究奠定基础，从太阳系和恒星系统到致密星系、类星体和暗物质，天体测量数据在未来50年内无法超越。
2014-08-14 astro-ph.IM
Validating the bright Gaia celestial reference frame with new VLBI astrometry of radio stars
本文利用64颗射电星的VLBI天体测量数据独立估计亮端Gaia-CRF3的定向与旋转偏差，发现旋转与Gaia内部估计一致，且定向偏差可能随星等变化。
2025-07-14 astro-ph.IM astro-ph.SR
Comparison of dynamical and kinematic reference frames via pulsar positions from timing, Gaia, and interferometric astrometry
脉冲星是一种特殊的天体，其位置可以独立于计时、射电干涉和盖亚天体测量以亚毫角秒（mas）的精度确定;因此，它们提供了一种独特的方法来监测动力学和运动学参考系之间的联系。我们的目的是评估由行星星历所代表的动力学参考系与由盖亚和VLBI通过脉冲星位置构建的运动学参考系之间的定向一致性。我们在Gaia数据发布3中确定了49颗恒星，在PSR $π$和MSPSR $π$项目中确定了62颗具有超长基线干涉测量（VLBI）位置的恒星，并搜索了这些恒星的已发表的时间解决方案。然后，我们比较了脉冲星的位置测量的定时，VLBI，和盖亚估计的星历框架相对于盖亚和VLBI参考系的迭代拟合的方向偏移。我们发现$\sim$ 10 mas的定向偏移在DE 200框架相对于盖亚和VLBI框架。我们的结果强烈依赖于在比较中使用的子集，并可能被低估的错误，在档案定时数据，反映了使用文献定时解决方案，以确定帧旋转的局限性偏见。
2022-12-14 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
Improvements to Pan-STARRS1 Astrometry Using Gaia
我们使用盖亚DR 2目录来提高Pan-STARRS 1数据发布2（PS1 DR 2）中约17亿个天体的天体测量精度。我们还获得了这些PS1对象的自行。盖亚和PS1之间的交叉匹配揭示了在大约1弧分的尺度上相关的残差。我们应用空间自适应校正算法的所有PS1对象具有两个以上的检测，以减少这些残差和对准盖亚的对象位置。对于与盖亚交叉匹配的点状PS1对象，该算法将PS1/盖亚残差在位置上减少了33%（中位数从13.5 mas减少到9.0 mas），在自行上减少了24%（中位数从6.3 mas/yr减少到4.8 mas/yr）。修正后的位置的残差是最小的对象与最点状的形态和中间的大小约17马格。在decliter的残留误差系统大于那些在赤经; decliter的错误增加与天顶角成比例的空气质量的意见。在一个给定的decaplets的decaplets位置残差通常随颜色而变化，并与差分大气折射的影响是一致的。原则上，这些残差可以通过考虑对象颜色来进一步减少。
2020-10-19 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Extraction of globular clusters members with Gaia DR2 astrometry
在这项工作中，我们提出了一种方法来确定可能的成员的球状星团使用数据从盖亚DR 2。该方法包括两个阶段：第一个基于聚类算法，和第二个基于不同的自行恒星的投影空间分布的分析。为了证实该方法提取的星团成员与实际的球状星团相对应，对星团的空间分布、自行矢量点图和色星等图进行了分析。我们应用开发的方法对八个星系团：NGC 1261，NGC 3201，NGC 6139，NGC 6205，NGC 6362，NGC 6397，NGC 6712和Palomar 13;我们显示了提取的成员数，从他们得出的平均自行，最后我们与其他作者比较我们的结果。为了分析提取方法的效率，我们执行的完整性和提取的成员的污染程度的估计。
2019-07-04 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Absolute astrometry in the next 50 years
盖亚自2013年12月以来一直在轨道上运行，现在是时候看看基础天体测量的未来了，这需要50年的时间框架。需要具有类似盖亚的天体测量性能的空间任务，但不一定是类似盖亚的卫星。应当研究是否能够在欧空局中等规模飞行任务的预算范围内获得这一点。一打的科学问题盖亚后续任务在20年内，发射约2033年，在这种情况下，也绝对天体测量与毫弧秒（mas）或亚mas精度的其他可能性进行了讨论。强大的三大技巧：VLBI、E-ELT上的MICADO照相机和LSST都通过参考文献和与主要天文学家的广泛通信进行了描述和记录，这些天文学家很乐意提供我所需要的所有信息。简而言之，这两个类似盖亚的飞行任务将为天文学的所有分支提供天体测量基础，从太阳系和恒星系统，包括系外行星系统，到致密星系、类星体和暗物质子结构，其数据在今后50年内无法超越。- 2017年4月，欧空局选择了我们的提案Hobbs等人（2016），用于研究Gaia后续任务的近红外灵敏度探测器，称为GaiaNIR。
2017-08-03 astro-ph.IM
Post-Newtonian gravity and Gaia-like astrometry. Effect of PPN $γ$ uncertainty on parallaxes
高精度天体测量所采用的光传播相对论模型是基于参数化后牛顿形式主义的，它提供了一个框架，用于检查假设违反广义相对论对天体测量数据的影响。天体测量观测受到描述引力光偏转强度的后牛顿参数$γ$的强烈影响。我们研究分析和数值如何在PPN参数$γ$从统一的偏差，这是由广义相对论预测的值，影响在盖亚类天体测量的视差估计。通过分析计算PPN $γ$微小变化产生的可观察量变化。然后，我们考虑了如何在视差估计中反映这种变化的可观测量，我们进行了数值模拟，以检查理论预测。在PPN $γ$的变化的结果在全球范围内移动的视差，我们提出了一个公式描述的视差偏差的卫星重心距离，自旋轴和太阳方向之间的角度，和PPN $γ$的不确定性。天体测量解的数值模拟证实了理论结果。PPN $γ$的最新估计表明，对盖亚视差零点的相应贡献不太可能超过0.2 $μ$ as。数值模拟结果表明，视差偏移强烈地依赖于黄道纬度。有人认为，这种效应是由于盖亚扫描定律的不对称性，这一结论完全验证了额外的模拟与反方向的旋进轴周围的方向到太阳。
2022-04-06 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
All-Sky Near Infrared Space Astrometry
盖亚目前正在彻底改变现代天文学。然而，银河平面、中心和旋臂区域的大部分被星际消光所掩盖，使它们无法进入，因为盖亚是一种光学仪器。一个全天近红外空间观测站在光学近红外中运行，在时间上与原盖亚分离，将提供微弧秒近红外天体测量和毫等测光，以穿透模糊区域，揭示银河系的内部动态。
2019-04-18 astro-ph.IM
Application of Time Transfer Functions to Gaia's global astrometry - Validation on DPAC simulated Gaia-like observations
欧空局盖亚卫星的一个关键目标是利用全球天体测量技术实现可见波长的准惯性参考系。这需要对相对论性光传播进行精确的数学和数值建模，以及对结果进行内部验证的双盲程序，然后才能向科学界公布。这项工作的目的是专门的时间传递函数（TTF）的形式主义的情况下，盖亚观测者和证明其适用性的任务全球球重建（GSR），在预期其列入GSR系统，已经具有套件的RAMOD模型，作为一个额外的半外部验证即将到来的盖亚基线天体测量解决方案。我们扩展了目前的GSR框架和软件基础设施（GSR 2），包括TTF相对论观测方程兼容盖亚的操作。我们使用盖亚数据简化和分析联盟（DPAC）生成的模拟数据，以获得不同的最小二乘估计的完整的恒星球体和规范的结果。这些进行比较，以获得类似的解决方案与当前的RAMOD模型在GSR 2和GREM，该模型基线为盖亚和用于生成的DPAC合成数据生成的目录。线性化最小二乘TTF解决方案是基于大约132，000颗均匀分布在天空中的主要恒星的球体和跨越盖亚标称运行寿命的整个5年范围的模拟观测。结果的统计特性与GREM的统计特性比较好。最后，与RAMOD @ GSR 2解决方案的比较证实了该模型已知的较低精度，并使我们能够建立对线性化点质量的严格限制，在该限制之外，需要进行非线性迭代以确保其正确收敛。
2017-08-01 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
Gaia Data Release 2. Summary of the contents and survey properties
我们提出了第二个盖亚数据发布，盖亚DR2，包括天体测量，光度学，径向速度，天体物理参数和变化的信息，光源亮度超过21等。此外，历元天体测量和测光提供了一个温和的样本小行星在太阳系。Gaia DR 2的内容摘要，伴随着与Gaia DR 1的差异的讨论，以及调查中仍然存在的主要限制的概述。建议负责任地使用盖亚DR2的结果。盖亚DR 2包含天体位置和大约17亿个源的视亮度（单位：G）。对于其中的13亿个源，还可以获得惯性和自行。提供变率信息的源的样本扩大到50万颗恒星。该数据发布包含四个新元素：以$G_\mathrm{BP}$表观亮度形式提供的宽带颜色信息（330 - 680 nm）和$G_\mathrm{RP}$（630 - 1050纳米）波段可用于14亿个源;提出了大约700万个源的径向速度中值;对于7700万至1.61亿个来源，提供了恒星有效温度、消光、红化、半径和光度的估计;和预选名单的14000小行星在太阳系的历元天体测量学和测光。最后，盖亚DR 2也代表了一个新的天体参考系在光学，盖亚-CRF 2，这是第一个光学参考系完全基于河外来源的具体化。相对于盖亚DR 1，测光系统和目录源列表有显著变化，我们强调需要将这两个数据发布视为独立的。
2018-05-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Space Astrometry with Gaia: Advances in Understanding our Galaxy
本文介绍了欧洲航天局Gaia卫星任务如何通过精确测量20亿恒星及众多天体的位置和运动数据，结合多历元测光与光谱信息，推动太阳系科学、恒星演化及银河系动力学研究的进展。
2025-09-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
The Gaia Mission and Significance
我提供了欧空局空间天体测量任务盖亚的主要目标和2018年4月第二次数据发布（盖亚DR2）后的当前状态的摘要。通过将DR 2内容与过去两个世纪的天空观测或视差搜索进行比较，从历史的角度评估了盖亚在天体测量方面的成就。其中一个表明，盖亚听起来更像是进入一个新世界的巨大飞跃，而不是这个领域的渐进式进展。
2019-06-21 astro-ph.IM astro-ph.SR
Predictions of Gaia's prize microlensing events are flawed
第二次盖亚数据发布的精确天体测量使天文学家能够预测5，787个微透镜事件，其中528个在扩展的盖亚任务（J2014.5 - J2026.5）中具有最大值。未来对这些事件的盖亚时间序列天体测量的分析，在某些情况下，将导致透镜的精确引力质量测量。我们发现，在扩展的盖亚任务期间预测的事件中，有61%的事件的光源亮度超过G = 18，可能是虚假的，在这些情况下，背景光源通常是重复检测或透镜的二进制伴侣。我们提出了质量削减，以确定这些虚假的事件和修订后的微透镜事件候选人名单。我们的研究结果意味着，在盖亚任务期间，一半的可预测的天体测量微透镜事件尚未被确定。
2020-06-24 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Gaia and VLT astrometry of faint stars: Precision of Gaia DR1 positions and updated VLT parallaxes of ultracool dwarfs
我们比较了盖亚的第一次数据发布（DR 1）的二级数据集在其微弱的限制与CCD的位置，在20个领域的VLT/FORS 2相机观察到的恒星。FORS 2的位置不确定度小于1毫角秒（mas），使我们能够对DR 1的天体测量精度进行独立验证。在我们用FORS 2观测的区域中，我们将盖亚DR 1的位置投影到CCD平面上，在两组匹配的恒星之间进行多项式拟合，并对位置的残差进行统计分析。残差RMS大致符合Gaia DR 1不确定性给出的预期，其中我们在Gaia DR 1精度方面确定了三种机制：对于G = 17-20的恒星，我们发现，在DR 1精度为0.5-5 mas范围内的恒星的形式DR 1位置不确定度被低估了63 +/-5%，而在7-10质量范围内的恒星的DR 1不确定度被高估了2倍。对于最好的测量和一般较亮的G = 16-18星，DR 1位置不确定度<0.5质量，我们在剩余RMS中检测到0.44 +/- 0.13质量的过量噪声，其来源可能是FORS 2和盖亚DR 1。通过采用Gaia DR 1作为绝对参考系，我们改进了FORS 2的像素尺度确定，从而对我们之前发布的20个超冷矮星的视差进行了微小更新。我们还更新了Luhman 16双星褐矮星系统的FORS 2绝对视差为501.42 +/- 0.11 mas
2017-08-02 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
Simulating Roman+Gaia Combined Astrometry, Parallaxes, and Proper Motions
David A. Dunlap Department of Astronomy & Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学大卫·邓拉普天文学与天体物理系）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Center for Astrophysical Sciences, The William H. Miller III Department of Physics & Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学威廉·H·米勒三世天文学与物理学天文科学中心）
本文提出一个工具，用于模拟结合盖亚数据与罗马图像的测光精度，评估不同观测策略对自行精度的影响，并指出需多年罗马单独观测以满足科学需求。
2026-03-27 astro-ph.IM stat.AP
Gaia predicted brown dwarf detection rates around FGK stars in astrometry, radial velocity, and photometric transits
背景：目前已知的FGK恒星周围的褐矮星（BD）样本只有100个。正在进行的欧空局盖亚任务已经收集了其标称的5年任务数据，并可能运行长达10年。目的：使用详细的模拟，我们估计的BD的数量，可以发现盖亚天体测量，径向速度，测光过境周围的主序（V）和次巨星（IV）FGK宿主恒星的5年和10年的任务。研究方法：使用一个强大的$Δχ^2$统计，我们分析了BD同伴的可探测性从贝桑松星系人口合成模型补充盖亚DR 2数据的亮端，使用最新的盖亚性能和扫描法，和文献为基础的BD参数分布。结果：我们在这里报告可靠的检测数字（$Δχ^2$ >50）为5年[10年]的任务。仅天体测量就能探测到28，000 - 42，000 [45，000 - 55，000]次，最高可达几百秒差距[>千秒差距]，其中大部分在G星等14-15 [14-16]和P>200 d附近。盖亚径向速度时间序列允许检测830-1100 [1500-1900]主要是大质量的BD（55-80 M_J），大多数P <10 d。至少有3次测光凌日（S/N>3）的系统预计为720-1100 [1400-2300] BD，平均每个源4-5 [5-6]次凌日。天体测量和径向速度探测的重叠产生了370-410 [870-950]个候选者，凌日和径向速度17-27 [35-56]，凌日和天体测量探测1-3 [4-6]。结论：虽然由于FGK宿主恒星周围BD的…
2021-09-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Analytical determination of orbital elements using Fourier analysis. II. Gaia astrometry and its combination with radial velocities
自2014年以来，欧空局的全球天体测量太空任务盖亚一直在监测10亿颗恒星的位置。分析如此庞大的数据集在所涉及的数据处理方面具有挑战性。特别是，使用盖亚天体测量法对恒星的单个或多个伴星（行星、棕矮星或恒星）进行盲检测和表征需要高效的算法。在这篇文章中，我们提出了一套分析方法来检测和表征同伴在扫描空间天体测量时间序列，以及通过结合天体测量和径向速度时间序列。我们提出了一个一般的线性周期图框架，我们推导出周期图峰值的虚警概率（FAP）的解析公式。一旦一个显着的峰值已被确定，我们提供分析估计的基础上的信号的傅立叶分解的同伴的所有轨道要素。周期图，FAP，和轨道要素的估计可以计算的天体测量和径向速度时间序列单独或串联。这些方法与更精确和计算更密集的数值算法（例如，最小二乘最小化，马尔可夫链蒙特卡罗，遗传算法）。特别是，我们的分析近似可以用作初始条件，以加速数值算法的收敛。我们的形式主义已经在第三次盖亚数据发布的盖亚系外行星管道中部分实现。由于盖亚天体测量时间序列尚未公开，我们说明了我们的方法的基础上依巴谷数据，连同地面CORALIE径向速度，为三个目标已知主机的同伴：HD 223636（HIP 117622），HD 17289（HIP 12726），和HD 3277（HIP 2790）。
2022-09-28 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
VLBI astrometry of radio stars to link radio and optical celestial reference frames - II. 11 radio stars
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）；Department of Geodesy and Geodynamics, Finnish Geospatial Research Institute (FGI), National Land Survey of Finland（芬兰国家土地测量局芬兰地理研究所大地测量与地球动力学系）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天体物理与空间科学研究所）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森尼天体物理中心）
本文通过VLBI测定了11个射电星的位置、视差和自行，提升了射电参考框架与Gaia参考框架在光学亮端的一致性。
2026-03-04 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
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
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
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
Computational challenges of 21st century Global Astrometry
本文回顾了全球天体测量从HIPPARCOS到Gaia任务的计算挑战，分析了超大规模非线性估计问题的统计处理，并探讨了利用Gaia自行运动探测宇宙学信号的数值方法。
2025-03-31 astro-ph.IM
Asteroid astrometry by stellar occultations: Accuracy of the existing sample from orbital fitting
内容：由于盖亚数据的公布，恒星掩星得到了极大的加强，不仅可以确定小行星的大小和形状，还可以检索更多的精确天体测量数据，这可能对动力学特性的研究产生相关影响。使用盖亚作为参考目录和最近实施的改进的掩星天体测量误差模型提供了机会，以测试其全球天体测量性能的现有数据集的观测事件，主要是属于主带的小行星。目的：我们的目标是探索通过减少盖亚数据发布2（DR2）和早期数据发布3（EDR3）中给出的恒星位置的掩星所带来的轨道精度性能，与新的掩星误差模型联合使用。我们的目标是验证DR2和EDR3的质量提供了一个合乎逻辑的进展，在利用掩星天体测量相对于以前的目录。我们还希望将拟合后残差与误差模型进行比较。方法：我们开始精确的轨道调整掩星数据，单独或加入其他可用的地面观测。然后，我们分析了轨道精度和后拟合残差。结果如下：盖亚EDR3和DR2对掩星数据的准确性带来了显着的改善，与其他目录相比，在拟合轨道时，其残差平均减少了约5倍。这一点在单独使用掩星时尤为明显，从而为很大一部分物体提供了非常好的轨道。我们证明，掩星天体测量可以达到小行星上的盖亚的性能。由于主要通过传统CCD成像获得的其他数据的不确定性和系统误差较高，档案数据和掩星数据的联合使用仍然更具挑战性。
2022-01-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
Orbital Parameter Determination for Wide Stellar Binary Systems in the Age of Gaia
双星和行星的轨道，特别是偏心率和倾角，编码了这些系统中的角动量。在恒星复系统中，恒星、盘和行星之间的角动量矢量的大小和（或）排列，探索了指导它们形成和演化的复杂动力学过程。\textit{Gaia}星表的精确性可以用来比较双星轨道与已知的行星或盘倾角，而不需要花费昂贵的长期天体测量活动。我们表明，在天体测量可靠的情况下，\textit{Gaia}天体测量可以对轨道要素施加有意义的限制，并讨论了评估\textit{Gaia} DR 2轨道拟合解决方案可靠性的指标。我们证明了我们的方法，确定轨道要素的三个系统（DS Tuc AB，GK/GI Tau，开普勒-25/KOI-1803）使用\textit{Gaia}天体测量单独。我们发现DS Tuc AB的轨道与DS Tuc Ab的轨道几乎对齐，GK/GI Tau的轨道可能与各自的原行星盘不对齐，Kepler-25/KOI-1803的轨道与任何一个组成部分的凌日行星系统都不对齐。我们还证明了情况下，\textit{Gaia}天体测量无法单独提供有用的轨道要素的约束。为了更广泛地应用这项技术，我们引入了Python工具\texttt{lofti\_gaiaDR2}，使用户能够轻松地确定轨道要素后验。
2020-04-09 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Systematics and accuracy of VLBI astrometry: What can be learned from a comparison with Gaia Data Release 2
我们的目标是在Gaia数据发布2（Gaia DR 2）的帮助下研究ICRF 3的整体属性。这可以作为对《公约》质量的外部检查。ICRF 3星表的射电源位置与盖亚DR 2在G < 18.7时的光学对应位置进行了比较。他们的属性进行了分析，在引用的误差的观测数量的依赖性，decompensation，和全球的差异，后者揭示了通过在矢量球谐函数的扩展。与ICRF 1和ICRF 2相比，ICRF 3 S/X波段星表显示出对观测次数的更平滑的依赖性，而K和X/Ka波段在观测次数约为50时产生依赖性差异。除了X/Ka波段的X分量是由非定义源的位置误差引起的外，所有ICRF星表的旋转结果都是一致的。在ICRF 3 S/X波段组件和Gaia DR 2之间没有发现明显的滑动。而K和X/Ka带坐标系在Y分量上呈现出+50 μ As的偶极畸变和几个50μAs的四极畸变。在X/Ka波段，沿Z轴的滑移超过200 μAs。ICRF星表中的这些系统分类显示，当共同源的数量足够（> 100）时，对盖亚样本的极限星等的依赖性较小。ICRF 3 S/X波段星表在本底噪声水平上显示出更高的准确性和系统性。但应注意X/Ka波段的纬向误差，特别是在比较单个源的多频率位置时。
2019-12-16 astro-ph.IM
Voyage 2050 White Paper: All-Sky Visible and Near Infrared Space Astrometry
一项新的全天空可见光和近红外（NIR）空间天体测量任务，其波长截止在K波段，并不仅仅关注单个或少数关键科学案例。相反，它非常广泛，几乎回答了天文学每个分支的关键科学问题，同时还提供了未来天文学设施所需的密集和准确的可见近红外参考系。对于近20亿颗普通恒星来说，盖亚和一项新的全天空近红外天体测量任务相结合，将大大改善自行，回答关键的科学问题-从太阳系和恒星系统，包括系外行星系统，到致密星系、类星体、中子星、双星和暗物质子结构。近红外光谱的加入将在我们银河系一些最模糊的部分产生多达80亿颗新测量的恒星，并至关重要地揭示了银河系隆起区域的核心。在本白皮书中，我们认为，与其提高精度，不如通过比盖亚更深的深度和将波长范围扩展到近红外来实现更大的整体科学回报。
2019-07-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Differential Astrometry with Gaia: Investigating relativistic light deflection close to Jupiter
在本文中，我们开发了一个差分天体测量的框架，是适当的扫描空间卫星，如盖亚。我们将其应用于第一个GALAND领域，这是盖亚项目内专注于测量木星边缘附近光的相对论偏转的努力的成果。这提供了一个初步的评估：a）木星附近光的相对论偏转的可观测性，以及b）盖亚在极其困难的条件下的天体测量能力，例如在明亮的扩展物体周围。差分天体测量模型的输入是由IDU系统测量的CCD渡越时间，通过AGIS几何校准转换为视场角，以及指令/标称航天器姿态。为了说明这个模型，我们分析了经过校准后的盖亚天体测量数据，这些测量数据是通过2017年2月的GALAND事件的最新循环EDR 3/DR 3处理进行的。我们使用盖亚在木星附近多次成功观测到的最近的明亮目标星的观测结果，以及在最接近的时间和随后的凌日中比G<13等亮的周围参考星。在最接近目标恒星时，探测到的相对论偏转信号的信噪比为50。这个信号是由于木星和太阳的共同影响，主要由木星的木星主导，证明了盖亚在极端观测条件下的科学表现。这是一次前所未有的探测，原因如下：a）在光学上最接近木星边缘（~7英寸），b）在任何波长下都有最高的S/N。最后，这项工作为解开木星引起的相对论四极偏转与未来盖亚天体测量的关系奠定了基础。
2022-06-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
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
Binary asteroid candidates in Gaia DR3 astrometry
本文提出一种基于Gaia DR3轨道后拟合残差周期信号的双小行星检测方法，经统计与物理筛选获得首批天体测量双星候选体。
2024-06-13 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.data-an
Predicting Gaia astrometry's ability to constrain the populations of circumbinary planets
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学学院）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；European Space Agency (ESA), European Space Astronomy Centre (ESAC)（欧洲空间局（ESA），欧洲空间天文中心（ESAC））
Gaia数据将帮助研究环绕双星行星种群，预测检测到数十个此类行星，并揭示其质量与轨道周期分布对Gaia灵敏度的影响。
2026-03-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Model Independent Periodogram for Scanning Astrometry
本文提出一种模型无关的非参数周期图，扩展相位距离相关方法，用于在Hipparcos和Gaia等扫描天体测量数据中检测各类周期现象，并通过实测与模拟数据验证其性能。
2023-06-08 astro-ph.IM
Dark Photon Dark Matter and Low-Frequency Gravitational Wave Detection with Gaia-like Astrometry
本研究针对天体测量巡天在低频段探测能力下降的问题，提出线性背景扣除方案，相比传统二次扣除在低于6×10⁻⁹Hz频段更具优势，可将类盖亚实验对暗光子暗物质和低频引力波的排除限提升一个数量级以上。
2024-10-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
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
Component masses in stellar and substellar binaries from Gaia astrometry and photometry
Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）
利用Gaia的天体测量和光度数据，通过建立质量-流量关系，确定双星系统中恒星和亚恒星的个体质量，精度达10-20%。
2026-03-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Gaia successor with NIR Sensors
预期来自盖亚的精确天体测量数据为第二次全天空任务提供了机会和义务。因此，2013年5月向欧空局提交了一份关于在大约20年内进行类似盖亚任务的建议。这里考虑了两种新的设计，除了Gaia中的视觉CCD之外，还具有NIR传感器。这是几位同事提出的，目的是为了在遮蔽区域获得更好的天体测量。由于技术原因，采用CMOS传感器的第一个设计很快被放弃。第二种设计是专门为NIR开发的CCD，看起来更有希望。但更深入的研究表明，近红外线中2微米的较长波长使天体测量变得如此糟糕，以至于只有像M5III这样的极端红色类型的严重遮蔽的恒星才能获得更好的精度。因此，使用NIR传感器的选择似乎没有希望。
2014-08-14 astro-ph.IM
Bayesian analysis of Gaia epoch astrometry and radial velocities with kima
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学院）；Observatoire Astronomique de l’Université de Genève（日内瓦大学天文台）
为分析Gaia历元天体测量数据及联合径向速度数据，开发了开源软件kima的两个新模型，通过扩散嵌套采样进行参数估计和模型比较，验证了其在真实和模拟数据上的有效性。
2026-09-09 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Astrometry in crowded fields towards the Galactic Bulge
本研究利用HST自行检验Gaia DR3与VIRAC2在银河系核球拥挤场中的不确定度，发现Gaia在高源密度场低估最高达4倍，而VIRAC2无需膨胀因子，是Gaia的理想补充。
2023-07-25 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Distinguishing exoplanet companions from field stars in direct imaging using Gaia astrometry
本文提出结合 Gaia 天体测量与 2MASS 测光、基于似然比较场星与共同运动伴星模型的方法，并在 BEAST 样本中识别出 7 个高置信伴星候选体。
2023-12-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Perspective acceleration and gravitational redshift. Measuring masses of individual white dwarfs using Gaia + SIM astrometry
根据目前的计划，SIM/NASA飞行任务将在盖亚/欧空局飞行任务结束后立即发射。这是一种新的情况，使长期的天体测量项目，不能单独完成任何一个任务。利用天体测量中的透视加速度效应，如果天体测量的时间基线足够长，就可以非常精确地测量出附近恒星的真实日心径向速度。由于白矮星是紧凑的天体，引力红移可以相当大（40-80 km/s），并且是任何波长偏移的主要来源。因此，真正的径向速度与光谱位移的不匹配导致直接测量这些物体的质量-半径关系。利用已知的附近白矮星的星表信息，我们估计有多少质量/引力红移测量可以获得精度优于2%。附近的白矮星是相对较暗的天体（10 < V < 15），这两个任务都可以很容易地观测到。我们还简要地讨论了长周期行星的存在如何掩盖天体测量信号的透视加速度。
2009-07-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
Gaia: the Galaxy in six (and more) dimensions
欧空局的基石任务盖亚于2013年成功发射，现在正在扫描天空，以精确测量约20亿个3<V<20.5等的点状源的位置和运动，主要目标是重建银河系的6D相位空间结构。天体测量中的典型不确定性将在30-500 μ as的范围内。天空将被重复扫描（平均70次）五年或更长时间，增加时间维度，盖亚数据由三个宽波段的mmag测光补充，加上中等分辨率光谱学的视线速度。这个令人印象深刻的数据集对天体物理学的各个领域都有很大的影响，从太阳系天体到遥远的类星体，从附近的恒星到尚未解决的星系，从双星和太阳系外行星到光弯曲实验。这篇特邀评论文章概述了盖亚任务，并描述了为什么为了达到天体测量的目标性能并充分绘制银河系运动学，盖亚还配备了最先进的光度计和光谱仪，使我们能够探索比位置和速度的6D相空间更多的东西。简要介绍了前两次盖亚数据发布的科学亮点。
2019-12-19 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
A Planetary Illusion's Funeral: Non-detection of a Gaia DR3 Exoplanet Candidate, and the Role of Intermediate-precision Radial Velocities in Gaia Exoplanet Follow-up
Centre for Astrophysics, University of Southern Queensland（南昆士兰大学天体物理中心）；Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）；Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）
本文报告了Gaia DR3释放后对HD 12800的径向速度观测，未检测到行星候选者，但指出原候选者应易被检测。讨论了中等精度径向速度谱仪在Gaia天文摄影后续研究中的作用，对Gaia DR4的后续研究有重要意义。
2026-03-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Influence of a continuous plane gravitational wave on Gaia-like astrometry
本文建立平面引力波影响类Gaia一维差分天体测量的几何模型，通过周期约50天至100年的模拟解算，分析信号如何被天体测量参数吸收并残留在观测残差中。
2025-02-06 astro-ph.IM
On the Exoplanet Yield of Gaia Astrometry
研究利用更新的模型预测盖亚任务中系外行星的发现数量，并分析了检测阈值和测量精度对结果的影响。
2025-12-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
Astrometric detection of exoplanets
本文介绍利用高精度天体测量技术（如盖亚卫星）探测系外行星的方法，涵盖相对与绝对测量技术，并讨论其探测极限与预期产出。
2024-03-13 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
