Inverse Multview I: Multi-Calibrator inverse phase referencing for Microarcsecond VLBI Astrometry
甚长基线干涉天体测量(VLBI)是一种在10~GHz以上的频率上实现$\pm10~μ$视差精度的成熟技术。在较低的频率,未补偿的干涉仪延迟与电离层发挥主导作用,限制天体测量精度。多视角是一种新颖的VLBI定标方法,它利用多个类星体的观测数据来精确地模拟和消除干涉仪延迟随时间变化的、与方向相关的变化。在这里,我们通过阶段引用数据到目标源(“反向多视图”)扩展多视图技术,并测试其性能。利用一个工作在8.3~GHz的四天线VLBI阵列进行的多次观测表明,对于目标参考类星体,单历元的天体测量精度接近$20~μ$,最大可达7度。与标准相位参考相比,这代表了天文测量精度的一个数量级的提高。
2023-02-14 astro-ph.GA astro-ph.IM
Verification of the Astrometric Performance of the Korean VLBI Network, using comparative SFPR studies with the VLBA at 14/7 mm
韩国VLBI网络(KVN)是一个新的毫米VLBI专用阵列,具有在多个频率(高达129 GHz)同时观测的能力。创新的多通道接收器为频域中的天体测量带来了显著的好处。这项工作的目的是验证的天体测量性能的KVN使用的VLBA,一个完善的仪器进行比较研究。为此,我们在2013年4月用KVN和VLBA在14/7 mm进行了几乎同期的观测。KVN观测由同时双频观测组成,而VLBA使用快速频率切换观测。我们使用源频率相位参考技术的观测和分析策略。我们发现,同时观测的结果在一个优越的性能,补偿所有大气条款的观测,除了提供其他显着的好处,天体测量分析。我们已经比较了KVN天体测量的VLBA。我们发现,结构混合效应引入占主导地位的系统天体测量的变化,这些需要考虑。我们已经测试了多种分析路线,以表征天体测量中扩展源的低分辨率效应的影响。KVN和完整VLBA数据集的分析结果在热误差估计的2- $σ$范围内一致。我们认为这种差异是由于决议不同造成的。我们发现,KVN提供的天体测量结果具有很好的协议,在1- $σ$,相比VLBA配置具有类似的分辨率。因此,本比较研究使用14/7 mm处的SFPR验证了KVN的天体测量性能,并验证了KVN作为天体测量仪器的有效性。
2014-07-17 astro-ph.IM
MultiView phase corrections at low frequencies for precise astrometry
我们提出了一个多校准器的解决方案,即MultiView,以实现精确的天体测量的水平上的热噪声在低VLBI频率占主导地位的电离层残差。我们在L波段VLBA观测中演示了MultiView如何提供优于传统相位参考技术的天体测量(Rioja等人。2017)。我们还引入了一种新的试验方法来检测观测中基于天线的系统误差(Orosz等人,2017年)。所有介绍的方法和结果均基于我们最近的论文(Orosz et al. 2017; Rioja et al. 2017)。
2018-04-09 astro-ph.IM
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
The NANOGrav 15-Year Data Set: Improved Timing Precision With VLBI Astrometric Priors
本研究针对传统脉冲星计时中天体测量估计易受红噪声干扰、探测灵敏度不足的问题,采用VLBI天体测量结果作为计时拟合先验,经帧校准后得到最大后验解,验证了该方法未对引力波背景低频探测造成显著功率吸收,提升了计时精度。
2025-10-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Power of Simultaneous Multi-Frequency Observations for mm-VLBI: Astrometry up to 130 GHz with the KVN
在毫米波VLBI观测中,多频段同时观测有可能克服大气传播的基本限制。传播效应严重限制了毫米VLBI的灵敏度,减少了信号相干组合的时间,并阻止了相位参考和天体测量的使用。我们在22、43、87和130 GHz对一组5个活动星系核进行了同步观测,其中最弱的活动星系核约为10000。200 mJy,130 GHz,角间距范围为3.6至11度,使用KVN。我们使用频率相位转移(FPT)和源频率相位参考(SFPR)技术分析了这些数据,这些技术使用较低频率的观测值来校正较高频率的观测值。分析的结果提供了一个经验证明的增加,在130 GHz的相干时间从几十秒到约20分钟,FPT,和高达数小时的SFPR。此外,天体测量分析提供了两个频率之间的高精度相对位置测量,包括首次在130 GHz进行的天体测量。最后,我们展示了一种方法的相对位置测量的广义分解成绝对位置的变化,真正的天体测量登记的地图的各个来源在多个频率,高达130 GHz。
2015-11-05 astro-ph.IM
VLBI Astrometric Procedure and Performance with CHIME/FRB Outriggers
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Toronto(多伦多大学);University of California Berkeley(加州大学伯克利分校);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学)
本文介绍CHIME/FRB Outriggers低频大视场VLBI阵列定位FRB的分析程序,通过千余次测试证明其能稳健满足并有时超越约50毫角秒的标称天体测量精度,为未来大视场VLBI FRB巡天奠定基础。
2026-10-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Ultra-Precise Astrometric Search for Exoplanets with SKA-VLBI
International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), University of Western Australia(西澳大利亚大学国际射电天文研究中心);Joint Institute for VLBI ERIC (JIVE)(甚长基线干涉测量欧洲研究基础设施合作组织);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿大学莱顿天文台)
本文提出利用SKA-VLBI的超高精度微角秒天体测量,间接探测系外行星,可大幅提升精度并发现大量行星,提供动力学质量与轨道信息,补充其他探测手段。
2026-08-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
VLBI with SKA: Possible Arrays and Astrometric Science
SKA-VLBI将灵敏度提升一个数量级,实现低于10微角秒的天体测量精度,用于精确测量天体视差与自行,研究恒星演化、银河系结构,并检验广义相对论。
2024-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Source-Frequency Phase-Referencing Observation of AGNs with KaVA Using Simultaneous Dual-Frequency Receiving
KVN(Korean VLBI Network)式的同时多频接收模式被证明是有希望的毫米VLBI观测。近年来,世界各地的甚长基线干涉测量(VLBI)设施也开始采用兼容的光学系统。因此,利用国际基线在毫米波长上同时进行双频/多频VLBI观测是可能的。本文介绍了首次成功的22/43 GHz KVA双频同步观测的结果,包括图像和天体测量结果。我们的分析表明,新实施的同步接收系统带来了沿国际基线的43 GHz可见度相位的相干时间的显着延长。使用KaVA获得的天体测量结果与对KVN数据进行独立分析获得的结果一致。因此,我们的结果证实了良好的性能的同时接收系统的非KVN站。未来与更多的全球站同时进行的观测将带来更高的灵敏度和对目标的微弧秒级天体测量。
2019-03-28 astro-ph.IM
A Geodetic and Astrometric VLBI Experiment at 22/43/88/132 GHz
本研究利用韩国甚长基线干涉网开展首次多频段大地测量模式VLBI实验,引入频率相位转移方法校准大气相位波动,提升了毫米波段弱源探测率与测量精度,验证了毫米波段用于高精度大地测量和天体测量的可行性。
2024-09-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Current status of Shanghai VLBI correlator
上海天文台在2014年底将其DiFX集群升级为420个CPU内核和432 TB存储系统。还建立了原始数据传输的国际网络连接。IVS会话的常规操作包括CRF、AOV和APSG系列于2015年初开始。关联函数除了用于IVS观测外,还用于与中国VLBI网和国际VLBI联合观测的天体物理和天体测量计划。它还与新建的天马65米射电望远镜合作,并于2015年底成功发现了高达X/Ka和Q波段的条纹。为将来的高数据速率和海量数据关联任务规划了一个更强大的平台。
2018-04-13 astro-ph.IM
Mitigating Source Structure in Geodetic VLBI on the Visibility Level
针对 VGOS 仍将有扩展结构的射电源按点源处理的问题,本文提出在相关后直接从可见度数据中去除源结构的方法,并用实际 VGOS 数据验证。
2025-01-08 astro-ph.IM
VLBI Astrometry of Radio Stars to Link Radio and Optical Celestial Reference Frames. I. HD 199178 $\&$ AR Lacertae
本研究通过VLBA对两颗射电星开展15 GHz多历元观测,获得精度优于历史VLBI测量、与Gaia相当的天体测量参数,验证了射电星连接射电与光学天球参考系的可行性,并降低了相关参数的Y轴不确定度。
2023-04-21 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Revisited "Cluster-Cluster" VLBI with future multi-beam low frequency radio interferometers
我们重新审视的“集群”或多视图甚长基线干涉(VLBI)技术的协同作用的角度来看,其固有的多波束功能在澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)和它的潜力,以改善ASKAP的VLBI观测结果。我们包括一个候选VLBI站点列表,这些站点已经支持或可以升级以支持位于澳大利亚和海外的多视图VLBI,并且与ASKAP具有共同的可见性。我们以前在1.6 GHz的“集群集群”观测的结果表明,这种配置的优势,校准电离层失真负责在低频位置精度的损失,使用多个校准器在1至6度之间的范围内远离目标。因此,我们的结论是,联合观测ASKAP与其他多视图网站使用“集群集群”技术将提高成果的高空间分辨率组件ASKAP应用于天体测量项目,实现更高的精度为更多的目标,并具有较低的检测阈值。甚宽视场VLBI测图也成为可能。展望未来,这将有助于开发与SKA未来高分辨率观测相关的新技术。
2009-09-25 astro-ph.IM
High-precision Astrometric Millimeter Very Long Baseline Interferometry Using a New Method for Multi-Frequency Calibration
在本文中,我们描述了一种新的方法,毫米VLBI校准,提供真正的天体测量对准的毫米波长图像从一个单一的来源,测量频率相关的影响,如“核心位移”附近的活动星系核喷流的黑洞。我们实现我们的天体测量对准首先解决电离层(色散)的贡献,使用宽带厘米波长观测。其次,我们解决了对流层(非色散)的贡献,通过使用快速频率切换在目标毫米波长。这些解决方案可以缩放并从低频转移到高频。为了完成校准链,需要一个额外的步骤来去除每个天线上的残余恒定相位偏移。结果是天体测量校准和测量的核心之间的移动22和43 GHz的喷流在BL Lacertae是-8 $\pm$ 5,20 $\pm$ 6 $μ$,在RA和December分别。通过与cm波长处的常规相位参考相比,我们能够表明,mm波长处的这种芯位移明显小于通过外推低频结果所预测的值,该结果与Blandford \& Königl锥形射流模型的预测密切相关。因此,这将是首次证明VLBI核心与一个平行化激波的关联,由于光学深度的原因,该激波通常隐藏在低频处,这可能是耀变体喷流中产生$γ$射线的原因。
2016-12-09 astro-ph.GA astro-ph.IM
Low-Frequency VLBI Network Using SKA-LOW
National Astronomical Research Institute of Thailand(泰国国家天文研究所);Yamaguchi University(山口大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Tohoku University(东北大学);Japan Aerospace Exploration Agency(日本宇宙航空研究开发机构);Kumamoto University(熊本大学);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台)
提议开发含SKA-LOW的100 - 350MHz低频VLBI网络,整合亚太高灵敏度射电望远镜提升灵敏度,倡导用现有VLBI站做天体测量研究,结合SKA-LOW与其他望远镜可实现高保真成像观测,提升低频VLBI科学质量和范围。
2026-07-17 astro-ph.IM
Milliarcsecond astrometric oscillations in active galactic nuclei as a precursor of multi-messenger gravitational wave events
本文通过VLBI天体测量在类星体J0204+1514中发现毫角秒级振荡,将其解释为超大质量黑洞双星轨道运动,并构建玩具模型定量预测其引力波发射,论证天体测量VLBI监测可作为未来多信使引力波事件探测的前兆手段。
2025-08-15 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
The Benefits of VLBI Astrometry to Pulsar Timing Array Searches for Gravitational Radiation
精确的天体测量是成功的脉冲星计时活动的一个组成部分。天体测量参数通常通过将它们作为定时模型的参数拟合到一系列脉冲到达时间(TOA)来获得。在几年的时间跨度内测量到微秒精度的TOA可以产生亚毫弧秒精度的位置测量。然而,如果脉冲星显示出任何红色自旋噪声,则基于时间的天体测量可能会产生偏差,这可以与随机引力波背景产生的红色噪声信号进行比较。我们研究了不同光谱类型的噪声是如何被定时模型吸收的,从而导致天体测量参数的显著估计误差。我们发现,常用的技术,在红噪声(Cholesky白化)的存在下,防止噪声吸收到定时模型非常好,如果观测的时间基线超过几年,但不足以处理较短的脉冲星数据集。脉冲星优化的甚长基线干涉测量(VLBI)不依赖于定时,能够提供精确到高精度定时所需的亚毫角秒水平的位置估计。我们计算了国际天体参考系和脉冲星时间框架之间的必要转换,并定量讨论了未来几年转换将如何改进。我们发现,将VLBI天体测量到的定时模型的恒星,只有几年的定时数据存在将导致更现实的评估红自旋噪声,并可以提高幅度的引力波签名后拟合定时残差的20倍或更多。
2013-12-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Evolution of the radio source position uncertainties in radio astrometric catalogs over the past three decades
Pulkovo Observatory(普尔科沃天文台)
本文研究了过去三十年中射电源位置不确定性的改进,发现观测次数的增加是提高精度的主要因素。
2025-11-12 astro-ph.IM
VLBI astrometry of PSR J2222-0137: a pulsar distance measured to 0.4% accuracy
脉冲双星J2222-0137是一个神秘的系统,包含一颗部分回收的毫秒脉冲星和一颗性质未知的伴星。虽然系统的低离心率有利于白矮星伴星,但一个不寻常的双中子星系统也是可能的,光学观测将能够区分这些可能性。为了使伴星的绝对光度(或上限)得到适当的校准,我们用甚长基线阵列进行了天体测量观测,通过测量年度几何视差来限制系统距离。通过这些观测,我们测量到J2222-0137系统的视差为3.742 +0.013 -0.016毫弧秒,产生的距离为267.3 +1.2 -0.9 pc,并测量到横向速度为57.1 +0.3 -0.2 km/s。在脉冲星定时模型中固定这些参数使得有可能获得Shapiro延迟的测量,从而获得系统倾斜度,这表明系统几乎是边缘上的(sin i = 0.9985 +/- 0.0005)。在VLBI观测中,我们还探测到了J2222-0137的轨道运动,并测量了升交点的经度。VLBI天体测量产生了迄今为止对射电脉冲星获得的最精确的距离,而且是在“低”射频(低于~5 GHz,电离层占主导地位的误差预算)下获得的任何射电源的最精确视差。利用天体测量结果,我们表明,如果它是一颗白矮星,J2222-0137的伴星将很容易在深光学观测中被探测到。最后,我们讨论了这种测量对未来超高精度天体测量的影响,特别是在支持脉冲星定时阵列。
2013-05-21 astro-ph.IM astro-ph.SR
Exploration of SFPR techniques for astrometry and observations of weak sources with high frequency Space VLBI
空间甚长基线干涉测量(S-VLBI)由于地面和卫星望远镜之间的长基线,在高频下进行观测有望获得最高的角分辨率和天体测量精度。然而,空间特定的问题,如卫星轨道重建的有限精度和对卫星天线指向操作的限制,限制了传统相位参考的应用。我们调查的替代技术,源频率相位参考(SFPR),到S-VLBI域的可行性。通过这些调查,我们的目标是为下一代S-VLBI任务的设计做出贡献。我们已经使用了分析和模拟研究的SFPR在S-VLBI观测的性能,应用到天体测量和增加相干时间,并比较这些使用传统的相位参考得到的结果。观测配置以ASTRO-G飞行任务的规格为起点。我们的研究结果表明,SFPR技术使天体测量在43 GHz,使用交替观测22 GHz,无论轨道误差,大多数天气和各种条件下。这同样适用于检测弱源的增加的相干时间。我们的研究表明,同时进行双频观测的能力,使应用到更高的频率,并在所有情况下的性能的总体改善,因此,我们建议考虑S-VLBI计划。
2011-10-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
Astrometry of Cassini with the VLBA to Improve the Saturn Ephemeris
几个世纪以来,行星历表一直在发展和改进。它们是了解太阳系动力学的基本工具,也是行星和小天体质量测定、掩星预测、广义相对论的高精度测试、脉冲星计时和行星际航天器导航所必需的。本文介绍了最近的结果,从一个持续的高精度天体测量甚长基线干涉测量(VLBI)观测的卡西尼号航天器绕土星,使用甚长基线阵列(VLBA)。我们以前已经表明,VLBA测量可以结合航天器的轨道确定从多普勒和距离跟踪和VLBI链接到惯性河外参考系(ICRF),以提供最准确的重心位置,目前可用于土星。在这里,我们报告一个额外的五年VLBA观测以及改进的相位参考源的位置,从而改善残差相对于喷气推进实验室的动态星历。
2014-10-04 astro-ph.IM
A VLBI Calibration System with Real-time Pulsar Gating for FRB Localization using CHIME/FRB Outriggers
针对CHIME/FRB对FRB定位精度不足、难以关联宿主星系的问题,提出基于洲际外伸望远镜的VLBI校准系统,结合实时脉冲星选通技术,将FRB定位精度提升至约50毫角秒,助力FRB宿主星系关联与环境研究。
2024-11-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Microarcsecond VLBI pulsar astrometry with PSR$π$ II. parallax distances for 57 pulsars
我们介绍PSR $π$的结果,这是一个使用甚长基线阵(VLBA)以射电望远镜为目标的大型天体测量项目。从我们的天体测量数据库中的60颗恒星,我们已经获得了基于视差的距离测量,除了3个,视差精度通常为40 $μ$和接近10 $μ$在最好的情况下。我们的完整样本使用可靠的($\gtrsim$ 5 $σ$)模型独立距离约束使无线电信标的数量增加了一倍。重要的是,许多新测量到的双星都在太阳邻域之外,因此PSR $π$带来了近十倍的双星数量增加,其可靠的模型独立距离为$d>2$ kpc。使用我们的样本以及以前发表的结果,我们表明,即使是最新的银河系电子密度分布模型的模型包含显着的缺点,特别是在高银河系纬度。当比较我们的结果脉冲星定时,两个在我们的样本中的四个毫秒脉冲星表现出显着的差异,估计自行获得至少一个脉冲星定时阵列。通过额外的VLBI观测来提高我们参考源的绝对位置精度,并扩大毫秒脉冲星的数量,我们将能够将自行差异的比较扩展到更大的脉冲星参考位置样本,这将为用于脉冲星计时的太阳系星历的适用性提供更灵敏的测试。最后,我们使用我们的大样本来估计差分天体测量与VLBA观测双星时可达到的典型精度,显示出足够明亮的目标观察8次超过18个月,视差不确定性为4 $μ$作为每弧分之间的脉冲星和校准器的分离可以预期。
2019-04-15 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
A millisecond pulsar position determined to 0.2 milliarcsecond precision with VLBI
本研究提出PINPT差分天体测量策略,通过多校准源多频观测降低传播误差与参考源核移影响,将VLBI测定的毫秒脉冲星PSR J2222-0137位置精度提升至约0.2毫角秒,有望为各类低频致密射电源带来5倍精度提升,助力参考架连接与引力波探测。
2024-09-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
50 pico arcsecond astrometry of pulsar emission
我们利用脉冲星PSR 0834+06的星际散射散斑图的VLBI成像来测量其辐射的天体测量运动。由跨越散射盘的散斑之间的干涉提供的~ 5AU星际基线使我们能够以亚纳弧秒的精度探测运动。我们测量到一个约18+/-2 km的小脉冲偏转(不包括几何不确定性),这比这个星际干涉仪的原始分辨率小100倍。这意味着发射区域很小,并且在几百公里的高度,确切的值取决于场的几何形状。这是实质上更接近恒星比光柱。未来的VLBI测量可以改善这一发现。这种新的超精密天体测量制度可能使脉冲星双星位移的精确视差距离确定。
2013-02-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gravitational Light Deflection with SKA-VLBI and Its Application to Precision Tests of General Relativity
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);China Three Gorges University(三峡大学)
本文提出利用SKA-VLBI的高精度天体测量能力,通过测量太阳和木星引起的引力光偏折,将后牛顿参数γ的精度提升至10^{-7}量级,并首次测量木星的四极光偏折。
2026-06-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
VLBA astrometry of PSRs B0329+54 and B1133+16: Improved pulsar distances and comparison of global ionospheric models
本研究利用近30个历元的VLBA宽带数据提升两颗脉冲星的天体测量精度,验证了电离层为L波段VLBI系统误差主要来源,同时评估改进TEC映射函数的效果并给出两颗脉冲星的高精度视差与自行参数。
2025-06-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Gaia 400,894 QSO constraint on the energy density of low-frequency gravitational waves
低频引力波(GWs)是理解宇宙膨胀和黑洞合并形成超大质量黑洞(SMBH)的关键,但由于地震噪声的影响,利用先进的LIGO(aLIGO)和VIRGO等地面GWs实验难以识别低频GWs。虽然低频GWs产生的准恒星物体(QSO)自行是通过具有良好位置精度的甚长基线干涉测量(VLBI)观测的开创性研究来测量的,但低频GWs并不受711个QSO的小统计数据的强烈约束(Darling等人,2018)。本文给出了斯隆数字巡天(SDSS)的400,894个类星体的自行场图,用光学的{ \it Gaia} EDR 3自行测量,其位置精度为$< 0.4$毫角秒,与射电VLBI观测相当。我们得到的最佳拟合球谐函数与典型的磁场强度的$\mathcal{O}(0.1)\, μ$ arcsec,并放置一个严格的约束的能量密度的GW,$Ω_{\rm gw}=(0.964 \pm 3.804) \times 10^{-4}$(95 \%的置信水平),这是显着强于两个数量级的脉冲星定时技术未探索的$f <10^{-9}\,{\rm [Hz]}\simeq (30\,{\rm yr})^{-1}$的低频制度比以前的VLBI研究之一。我们的上限排除了SMBH双星系统的存在距离$r < 400$ kpc从地球的银河系中心和本地集团星系。证明我们的光学类星体研究给出的限制,我们声称,天体测量卫星数据,包括即将到来的{ \i…
2021-05-09 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc