Using radio stars to link the Gaia and VLBI reference frames
将光学盖亚天体参考系(GCRF)与基于VLBI的国际天体参考系(ICRF)联系起来的一种可能方法是使用射电星,其方式类似于将依巴谷天体参考系(HCRF)与ICRF联系起来的方式。本文通过蒙特卡罗模拟估计了GCRF和ICRF坐标系之间的方位角的可达精度。当VLBI测得的射电星位置的不确定度在0.1 ~ 4 mas范围内,Gaia测得的射电星位置的不确定度在0.005- 0.4mas范围内时,方位角的不确定度在46颗射电星时为0.018- 0.72mas,在92颗射电星时为0.013- 0.51mas,若用138颗射电星,则为0.010-0.41~mas。从这项研究的一般结论是,一个适当组织的VLBI计划的射电星观测与VLBI网络上的合理的负载可以允许实现GCRF-ICRF链接的误差约为0.1 mas。
2016-06-17 astro-ph.IM
Toward reinforcing the link between Gaia and ICRF frames
分析了射电(VLBI/ICRF)和光学(Gaia/GCRF)天体参考系的连接问题。这两个系统都应该是ICRS(国际天体参考系)的微弧秒精度实现。因此,ICRF和GCRF之间的联系应该以类似的精度获得,这不是一项微不足道的任务,因为在不同频带的源位置中存在相对较大的系统误差和随机误差。在本演示文稿中,讨论了提高GCRF-ICRF链路精度的其他可能性。特别是,考虑了使用定期IVS会议(如R1和R4)的高级调度来增加ICRF和GCRF共同对象数量的可能性。结果表明,在这些会议中列入补充的前瞻性南方来源,可以丰富南部ICRF区没有显着损失的大地测量结果的准确性。本演示文稿中讨论的另一个主题是使用射电源坐标之间的相关性,这可能会影响两个帧之间的方位角在几十微弧秒的水平。
2018-08-29 astro-ph.IM
Functional principal component analysis of radio-optical reference frame tie
盖亚光学参考系本质上是不确定的全球方向和自旋,所以它需要锚定在基于无线电的国际天体参考系(ICRF),以提供参考和准惯性天体坐标系。两个基本框架之间的联系是通过两个遥远的河外源样本实现的,主要是AGN和类星体,但只有较小的无线电大声ICRF源与光学对应物的样本可用于确定相互方向。这个链接的鲁棒性可以用数学公式表示的功能主成分分析的框架中使用一组矢量球谐函数来表示在天体位置的共同对象的差异。计算最弱的特征向量,其描述链路的最大缺陷。不足或不好确定的条款是特定的矢量场的领域进行最大的误差绝对天体测量使用盖亚在参考ICRF。这一分析为ICRF的未来发展提供了指导方针,以最大限度地提高整个天球上链路的精度。一个最小二乘解决方案,它可以适用于任何线性模型拟合问题的鲁棒性的措施,介绍了帮助区分不同程度的参考系领带模型。
2021-03-29 astro-ph.IM
How much can Galactic aberration impact the link between radio (ICRF) and optical (GCRF) reference frames
高精度光学参考系GCRF(盖亚天体参考系)预计将在几年内上市。同时,新版本的射电参考系ICRF(国际天体参考系)也将发布。GCRF与ICRF之间的联系将通过使用射电(VLBI)和光学(盖亚)观测到的共同河外天体计算两个框架之间的方位角来确定。考虑到ICRF和GCRF的前几十微弧秒的预期精度,它们之间的联系应该在微弧秒级别定义,这需要使用最精确的算法和模型。其中一个模型是自行中的银河系像差,它还没有包括在数据处理中。在本文中,它对ICRF-盖亚链接的影响进行了估计。初步结果显示,这一影响的水平约为1微弧秒。
2015-10-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
Metrics of Astrometric Variability in the International Celestial Reference Frame: I. Statistical analysis and selection of the most variable sources
本文基于ICRF3的VLBI数据,通过多种统计度量分析源位置随时间的超额天体测量变率,筛选出最稳定与最不稳定的源,并发现变率度量对赤纬存在显著依赖。
2024-08-02 astro-ph.GA astro-ph.IM
The K-band (24 GHz) Celestial Reference Frame determined from Very Long Baseline Interferometry sessions conducted over the past 20 years
本文基于过去20年甚长基线干涉测量K波段(24 GHz)观测数据构建天球参考架,通过比较独立软件包计算的解并利用矢量球谐函数评估系统差异,为下一代ICRF解提供支持。
2023-06-16 astro-ph.IM
Imaging Sources in the Third Realization of the International Celestial Reference Frame
第三代国际天体参考系(ICRF 3)由4536个在S/X波段用甚长基线干涉测量(VLBI)观测到的类星体组成。这些源是高红移类星体,通常在$1<z<2$之间,被认为在它们的中心有活动星系核(AGN)。与具有大量扩展射电结构的源相比,可以更好地确定紧凑射电源的位置。在这里,我们报告了从2017年1月到2017年12月的一系列20次观测的信息,这些观测旨在进行精确的天体测量并监测ICRF 3中包含的源结构。我们在一年的活动中针对3627个源,发现在S波段检测到的2697个源的中位通量密度为0.13 Jy,在X波段检测到的3209个源的通量密度为0.09 Jy。我们发现,在我们的活动中检测到的源的$70\%$在X波段被认为是紧凑的,非常适合用于ICRF,而在两个频率检测到的2615个源的$89\%$具有平坦的谱指数$α>0.5$
2021-07-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Test of source selection for constructing a more stable and uniform celestial reference frame
我们的目标是通过调查1979年至2016年期间VLBI观测到的射电源的坐标时间序列,评估从ICRF 2目录开始改进ICRS实现的可能性。选择具有长观测历史的源作为候选源,并执行具有特殊处理的权重的最小二乘拟合以导出源坐标的线性漂移。然后基于归一化的线性漂移(i)在整个天空上和(ii)在由赤纬划分的四个同相区域中对源进行排序。计算了参考系的轴向稳定性和由选定源定义的天空分布,作为最终源列表的判据。我们改进的源选择方案,提出了两组源,并认为适合定义一个更稳定和均匀的天体参考系相比,目前的ICRF 2。最后列表中的源的数量分别为323和294,并且由源的视运动导出的轴的全球旋转比ICRF 2好大约两倍。
2016-12-06 astro-ph.GA astro-ph.IM
On More than Two Decades of Celestial Reference Frame VLBI Observations in the Deep South: IVS-CRDS (1995-2021)
本文回顾了1995-2021年IVS-CRDS深南天球参考框架VLBI观测计划的发展,介绍其数据成果,旨在弥补南半球观测不足、提升南天CRF精度,并展望了项目后续改进方向。
2023-06-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Anchored in Shadows: Tying the Celestial Reference Frame Directly to Black Hole Event Horizons
无线电国际天体参考系(ICRF)和光学盖亚天体参考系(Gaia-CRF 2)都是从观测活动星系核和类星体的超大质量黑洞(SMBH)产生的喷流中推导出来的。这些喷流本质上是变化的,在不同的观测频率下会出现不同的情况,从而导致所产生的天体参考系(CRF)的不稳定性和系统误差。最近,毫米波甚长基线干涉仪(VLBI)阵列事件视界望远镜(EHT)在1.3mm处观测到了M87中直径为40 μ s的SMBH阴影,表明其发射区域小于黑洞阴影。使用这些SMBH“发射环”(和相关的光子环)作为天体测量参考,将使所得到的CRF直接锚定在SMBH阴影中;在可预见的未来,任何CRF的最终参考点。一个装备良好的空间VLBI观测SMBH事件视界的任务将使ICRF的精度和稳定性在不久的将来提高两个数量级。
2020-05-18 astro-ph.IM
A celestial reference frame derived from observations with the Very Long Baseline Interferometry Global Observing System
本文利用五年VGOS观测数据构建了包含418个射电源的VIE2023-VG天球参考架,其源位置精度达数十微角秒量级,并通过与ICRF3-SX比较揭示了南半球观测不足导致的系统性畸变及对约束的需求。
2024-11-22 astro-ph.IM
VLBI Astrometry of Radio Stars to Link Radio and Optical Celestial Reference Frames: Observing Strategies
本研究提出一种高效的双历元VLBI观测策略,以降低成本测量射电星位置和自行,用于连接射电与光学天体参考框架,相比五参数策略可将参数不确定性降低30%以上。
2024-03-26 astro-ph.IM
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
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
Gaia Data Release 2: The Celestial reference frame (Gaia-CRF2)
第二次发布的盖亚数据(盖亚DR 2)包含了超过50万个类星体的天体测量参数。该集合定义了被称为Gaia-CRF 2的光学域中的运动学非旋转参考系。Gaia-CRF 2是第一个实现非旋转全球光学参考系,符合ICRS的规定,这意味着它只建立在河外源上。它由556 869个源在盖亚DR 2中的样本位置组成,这些源是通过与ICRF 3原型和AllWISE AGN目录的位置交叉匹配获得的。样本构成了一个干净,密集,和均匀的一组河外点源的星等范围G从16至21等,准确地知道光学位置。中位位置的不确定性为0.12马斯G < 18等和0.5马斯G = 20等。大规模的系统学估计是在20至30 μ。准确性声明得到了盖亚DR 2中类星体的自行和自行的支持。与ICRF 3原型相同的2820个源的子集的光学位置显示出与无线电位置非常好的总体一致性,但几十个源的位置存在显著差异。
2018-04-25 astro-ph.GA astro-ph.IM
X-ray Emission of ICRF Sources
国际天文学联合会考虑到对坐标测量精度要求的不断提高,于20世纪末开始实施新的天体测量系统ICRF(International Celestial参考系)。这个准惯性参考系系统以太阳系的重心为中心,其轴由遥远的河外源的位置定义。与赤道系统不同,ICRF不存在由于地轴岁差、恒星自行等因素造成的坐标识别的缺点。ICRF系统的河外星系主要是类星体、射电星系、耀变体和塞弗特星系等不同类型的活动星系核。活动星系核的特征是具有显著的。在这种过程之后经常产生X射线发射。本文的目的是研究ICRF源的X射线发射及其可能的自行特征。在该系统的295个选定的参考系中,我们确定了54个X射线源,这些源是由空间天文台XMM Newton观测到的,并注意到耀变体2E 2673(W Com)和2E 1802的快速变化,这使得我们能够得出结论,它们在源中心有一些非常活跃的过程。关于未来更详细的分析,我们相信,可以在它们的光谱中找到物体自行的证据。根据构造的光度图和光谱图,我们可以得出结论,除了上述活动星系核外,其余52个天体没有显示出可验证性,在ICRF系统的开发和使用中应特别注意耀变体。参考系之间的大部分X射线源稳定。
2018-12-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gaia Data Release 1: The reference frame and the optical properties of ICRF sources
作为Gaia DR 1数据处理的一部分,计算了一个特殊的天体测量解,即所谓的辅助类星体解。这给出了选定的河外天体的位置,包括国际天体参考系(ICRF 2)第二次实现中的射电源,这些射电源具有足够明亮的光学对应物,可以与盖亚一起观察。这些位置的子集用于将Gaia DR 1的位置参考系与ICRF 2对齐。我们描述的盖亚辅助类星体的解决方案的一个子集的源匹配ICRF 2的属性,并比较它们的光学和无线电的位置在亚质量水平。50%的源的形式标准误差优于0.76毫角秒(mas),90%的源的形式标准误差优于3.35毫角秒。光学星等是在盖亚未过滤的光度G波段获得的。与定义源的无线电位置的比较表明,系统差异不大于零点几个mas。有问题的解决方案的分数,不容易占统计,是小于6%。标准化的差异延长了尾部,需要对大约100个源进行逐案调查,但我们还没有看到任何与源中的光无线电偏移有关的差异。
2016-09-23 astro-ph.GA astro-ph.IM
Optical-radio positional offsets for active galactic nuclei
上下文很快就有可能利用许多常见的河外天体将最精确的无线电参考系与盖亚光学参考系直接联系起来。了解致密活动星系核(AGN)的射电位置和光学位置之间的重合程度是非常重要的。目标。使用目前最好的目录,我们调查有多少活动星系核显着大的光-无线电位置偏移存在,以及这些偏移的可能原因。方法.我们进行了一个案例研究,通过寻找光学对应的国际天体参考系(ICRF 2)在斯隆数字巡天(SDSS)数据发布9(DR 9)的无线电源。ICRF 2目录被用作参考,因为甚长基线干涉测量(VLBI)观测确定的无线电位置比光学位置精确两个数量级。结果我们发现ICRF 2和SDSS DR 9共有1297个对象。对光学-无线电差异的统计分析证实,SDSS DR 9的位置在两个坐标系中的精度都达到了~55 mas,相对于ICRF 2没有系统偏移。我们发现51个源(~4%的样本)的位置偏移超过170 mas(~3σ)。天体物理学对这些异常值的解释必定存在。其中有3个已知的强引力透镜。双活动星系核或反冲超大质量黑洞也是可能的。结论.最精确的盖亚-VLBI参考系链接将需要通过消除异常值来仔细选择一组公共对象。另一方面,显著的光-射位置不重合可能为寻找引力透镜或双重活动星系核候选者提供新的工具。详细的后续无线电干涉和光学光谱观测鼓励调查在这项研究中发现的异常源。
2013-03-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
How and Why to do VLBI on GPS
为了确定地球质心在国际天体参考系中的位置,使用IVS网络对全球定位卫星(GPS)星座进行观测非常重要。如果IVS望远镜的坐标与附近的全球定位系统接收器的坐标之间有一个良好的坐标系,再加上一个共同的本地振荡器参考信号,就有可能同时观测和记录来自天体测量校准源和全球定位系统卫星的信号。标准IVS解决方案将给出大气延迟和时钟偏移,用于分析GPS数据。GPS信号的相关将给出卫星的精确轨道参数{ICRF参考系中的\bf},即相对于天体测量源的位置。这对于确定地球的质心沿旋转轴的运动是特别需要的。
2010-08-27 astro-ph.IM
VLBI for Gravity Probe B: The Guide Star IM Pegasi
我们回顾了无线电甚长基线干涉测量(VLBI)观测的向导星,IM Peg,和三个紧凑的河外参考源,3C 454.3,B2250+194,和B2252+172,在支持美国宇航局/斯坦福大学的陀螺仪相对论任务,GP-B。观测的主要目标是确定IM Peg相对于遥远宇宙的自行。在1997年至2005年期间进行的VLBI观测产生了一个在RA为-20.83 $\pm$ 0.09 mas yr $^{-1}$和在12月为-27.27 $\pm$ 0.09 mas yr $^{-1}$的IM Peg自行,在一个与国际天体参考系2(ICRF 2)几乎相同的银河系外射电星系和类星体的天体参考系中。他们还得出IM立柱的视差为10.37 $\pm$ 0.07 mas,对应于96.4 $\pm$ 0.7 pc的距离。不确定度是标准误差,统计和估计的系统贡献在正交中增加。这些结果符合GP-B飞行任务的发射前要求,即不会明显降低大地测量和标架拖曳效应的估计值。本文还报告了一个1 $σ$上限的幅度的自行组件的“核心”的3C 454.3相对于ICRF 2的46和56 $μ$作为年$^{-1}$在RA和DEC,分别,并提出了密集采样的椭圆视差和轨道的巨星的二进制。它进一步给出了一系列闪烁的无线电发射相对于巨星盘的图像。关于“明星电影”,请参见http://www.yorku.ca/bartel/impeg.mpg。
2015-09-24 astro-ph.IM astro-ph.SR gr-qc
Comparison of multifrequency positions of extragalactic sources from global geodetic VLBI monitoring program and Gaia EDR3
我们通过考虑两个额外的射频(K波段和X/Ka波段)扩展以前的工作,目的是研究源位置的频率依赖性及其与活动星系核物理性质的潜在联系。我们比较了在四个不同波长下测量的512个常见源的绝对源位置,即来自盖亚早期数据发布3(EDR 3)的光学位置和来自国际天体参考系(ICRF 3)的第三种实现的双S/X,X/Ka组合和K波段的无线电位置。我们首先将三个ICRF 3单独目录与Gaia EDR 3框架对齐,并比较对齐前后的光-无线电偏移。然后,我们研究了观测(无线电)频率,源形态,震级,红移和源类型的光-无线电偏移的相关性。在不同的无线电波段中确定的光-无线电偏移之间的偏差小于0.5 mas,但有统计证据表明,对于显示扩展结构的源,与S/X波段相比,K波段的光-无线电偏移较小。发现光-无线电偏移与结构指数在统计学上相关。大的光-无线电偏移似乎有利于微弱的源,但很好地解释了位置的不确定性,这也是这些源较大。我们没有发现任何统计学上的显着相关性之间的光-无线电偏移和红移。射电源结构也可能是造成射电-光学偏移的主要原因。为了与盖亚天体参考系对准,S/X波段参考系仍然是目前的首选。
2021-05-26 astro-ph.IM
The Secular Aberration Drift and Future Challenges for VLBI Astrometry
太阳系的离心加速度是由银河系中心的引力引起的,这导致了一种被称为“长期畸变漂移”的现象。太阳系重心的这种加速度到目前为止在高精度天体测量的标准程序中一直被忽略。事实证明,目前对天体参考系的定义是无时代的,并且基于类星体没有可检测的自行的假设,需要修改。将来,天体参考系的实现(用VLBI或GAIA实现)应该根据这种效应校正源坐标,可能通过提供源位置及其自行来实现。或者,银河系中心加速度可以被并入到用于VLBI数据分析的常规群延迟模型中。
2013-01-03 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
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
Partial Alignment of Astrometric Position Excursions of International Celestial Reference Frame Quasars with Radio Jet Structures
针对ICRF3类星体周日观测位置的拉长分布问题,本文提出新统计与数据处理方法量化其拉长程度及位置角,发现49%源拉长率超1.3,近半位置角不确定性小的源位置偏移与射电喷流结构对准偏差在±30°内。
2024-11-25 astro-ph.GA astro-ph.IM
The effects of frequency-dependent quasar variability on the celestial reference frame
我们研究了组成国际天体参考系的射电强类星体的源位置稳定性和天体物理性质之间的关系。理解这种关系对于改进类星体的选择和分析策略以及参考系的稳定性都很重要。我们构建光变曲线的95个最常见的观测ICRF 2类星体在2.3和8.4 GHz的测地VLBI观测波段。由于新的类星体成分的出现对应于类星体通量密度的增加,这些光变曲线在VLBI图像中出现之前就提醒我们源结构的潜在变化。我们测试了源位置稳定性如何取决于三个天体物理参数:(1)X波段通量密度的变化;(2)S和X波段耀斑之间的时间滞后;(3)光谱指数rms,定义为S和X波段通量密度之间的比值的变化。我们发现,S和X波段光变曲线之间的小时间滞后,低光谱指数的变化,是很好的位置稳定性指标。另一方面,在单个频带中,源位置稳定性对通量密度变化没有很强的依赖性。这些发现可以通过解释S和X波段光变曲线之间的时间滞后来理解,作为源结构大小的量度。因此,在多个频率监测源通量密度似乎提供了一个有用的探测类星体结构的尺度重要的大地测量。我们展示了如何多频通量密度监测可以允许沿射流的相对核心位置的频率的依赖关系被阐明。位置-频率关系的知识对当前和未来的大地VLBI计划,以及无线电和光学天体参考系之间的对齐具有重要意义。(节录)
2014-03-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
On the implications of the Galactic aberration in proper motions for celestial reference frame
近年来,星系自行光行差(GA)的天体测量意义受到了广泛的关注。这种效应在微弧秒级的天体测量中引起系统误差。有些作者认为这是如此严重,它需要重新定义的天体参考系(CRF)。我们认为,对GA的这种关注过于夸张。这只是一个小的天体测量修正,在高精度的天体测量和大地测量数据处理过程中必须考虑。这种校正的准确性取决于银河系旋转参数的准确性,对于大多数应用,取决于银河系和赤道系统之间的旋转矩阵的准确性。我们的分析表明,我们今天对这两个因素的了解足以计算出精度优于10%的GA校正。在几十微弧秒/年的水平上的剩余效应现在可以忽略不计。引入GA校正的另一个后果是需要回到经典的天体测量建模的VLBI导出河外射电源的位置的线性趋势模型。将基于射电源零运动假设的VLBI导出的CRF的当前范例改变为经典范例,导致J2000.0历元星表的射电源位置偏差高达几十微弧秒。
2015-01-06 astro-ph.IM
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
Realization of a multifrequency celestial reference frame through a combination of normal equation systems
上下文我们提出了一个天体参考系(CRF)的基础上的组合,独立的,多频率的无线电源位置目录使用近40年的甚长基线干涉测量观测在标准的大地测量频率在SX波段和约15年的观测在更高的频率(K和XKa)。最终的目录包含4617个来源。目的。我们产生了一个多频目录的所有输入目录的所有射电源位置的全部方差-协方差信息的射电源位置。方法.我们合并了三个目录,一个在8 GHz(X波段),一个在24 GHz(K波段)和一个在32 GHz(Ka波段)。而不是只使用无线电源的位置,我们开发了一种新的,严格的组合方法,通过携带完整的协方差信息,通过添加正常方程系统的过程。使用特殊的验证程序来表征输入参考系和组合星表之间的随机误差和系统误差。结果由此产生的CRF包含4617个紧凑型射电天文学物体的精确位置,其中4536个在8 GHz测量,824个源也在24 GHz观测,674个在32 GHz观测。该框架与ICRF 3在3 $μ$内对齐,并且在赤经和赤经上显示出0.1 mas的平均位置不确定性。未发现明显变形。与Gaia-CRF的比较仍然是不确定的,但是可以证明所有帧之间的显著差异。
2019-08-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Radio-Optical Reference Frame Link Using the US Naval Observatory Astrograph and Deep CCD Imaging
在1997年至2004年期间,主要用0.9米CTIO进行了几次观测,对ICRF对应方(主要是类星体)进行成像,以确定准确的光学位置。当代这些深CCD图像相同的领域进行了观察与美国海军天文台(USNO)在同一带通的天体照相机。它们在依巴谷/第谷-2系统上提供了10至16星等范围内的恒星的精确位置,这些恒星被用作深层CCD成像数据的参考星。在这里,我们提出了最终的光学位置结果的413个来源的基础上获得的参考星专用天文观测减少以下2个不同的程序。这些光学位置进行了比较,无线电VLBI的位置。当前的光学系统与ICRF无线电系统没有完全对准,对于所有3个轴,在它们之间发现3到5质量(= 3西格玛水平)的刚体旋转角。此外,在统计上,光学减去无线电位置差异被发现超过总的,合并的,在观测中的已知误差。光学参考星位置的系统误差以及光学和无线电发射中心之间的物理偏移都被认为是可能的原因。一个有害的,天体物理,随机噪声(DARN)的组成部分被假定为约10质量的水平。如果未来的观测证实了这一点,这可能会严重限制盖亚与ICRF参考系的对准精度,使其在目前设想提供链接的源数量下,每个坐标轴的误差约为0.5质量。还提供了一个36个ICRF源的列表,这些源没有检测到大约R = 22的极限星等的光学对应物。
2014-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
VLBI for Gravity Probe B. III. A Limit on the Proper Motion of the "Core" of the Quasar 3C 454.3
我们在1997年至2005年期间进行了8.4 GHz的VLBI观测,以估计超光速类星体3C 454.3的“核心”组件的坐标,这是NASA/斯坦福陀螺仪相对论任务重力探测器B在遥远宇宙中的最终参考点。这些坐标是相对于其他两个致密河外射电源B2250+194和B2252+172的亮度峰值确定的,它们位于天空附近,并在一个天体参考系(CRF)内,由一系列致密河外射电源定义,几乎与国际天体参考系2(ICRF 2)相同。我们发现B2250+194和B2252+172是相对静止的,在CRF中也是如此,在RA和decl中在15和30微弧秒/年的1-sigma上限内,分别3C 454.3的核心似乎沿着喷流方向在其位置上抖动了约0.2质量,可能是由于附近假定的超大质量黑洞附近的活动,但平均而言,在CRF中,其自行的1-sigma上限为39微弧秒/年(1.0 c)和30微弧秒/年(0.8 c),在RA和Decl中是静止的。分别为2002 - 2005年。我们在1998 - 2005年的较长时间间隔内的相应限制,对GP-B更重要,在RA和decl中分别为46和56微弧秒/年,分别3C 454.3的一些喷流成分显示出明显的超光速运动,速度高达200微弧秒/年或CRF中的5c。因此,3C 454.3的核心为引力探测器B提供了一个在遥远宇宙中足够稳定的参考。
2012-04-20 astro-ph.IM
Quasometry, Its Use and Purpose
类星体测量是对天体位置和非常遥远的河外天体(如类星体、星系核和类星体)视运动的精确测量。我们使用这个术语来确定一个特定的研究领域,其方法不同于一般的天体测量学。准测量的主要目的是将亚毫角秒射电坐标系(ICRF)与天体测量卫星建立的现有和新出现的具有类似精度的光学参考系联系起来。讨论了实现这一目标的一些主要困难,例如,类星体宿主的扩展结构,天空中的视运动,光学变化,星系伴星,昏暗。除了战略目的之外,准测量无疑对全球天体测量测量是有用的,因为它有助于验证甚至校正由此产生的参考系。在全球天体测量解中使用遥远类星体的测量有两种选择:1)嵌入观测方程组的硬约束; 2)带向误差的{ \it后验}拟合。对这两种方案的优缺点进行了评述。一组相对较小的约200个精心挑选的参考类星体可以大大提高太空任务的天体测量价值,如果它们足够明亮,稳定,相当均匀地分布在天空中,并且是ICRF中的定义源。我们提出了一个正在进行的计划,在USNO构建一套质量的光学类星体所需的属性,并提高ICRF与新的来源,在已知的,良好的观测类星体是稀缺的。
2012-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Evidence of the $Gaia$--VLBI position differences being related to radio source structure
本文报道了VLBI观测中$Gaia$ -VLBI位置差与源结构效应大小之间的关系。由于$Gaia$ -VLBI位置的差异是统计上显着的相当数量的共同来源,我们试图讨论和解释这些位置的差异的基础上VLBI观测和可用的源图像厘米波长。利用推导出的闭合振幅均方根(CARMS)来量化VLBI观测中源结构效应的大小,以建立第三代国际天球参考系,详细分析了位置差的弧长和归一化弧长。本文研究了小样本源的射电喷流方向和$Gaia$ -VLBI位置差方向。发现$Gaia$和VLBI位置的弧长和归一化弧长都随着CARMS值的增加而增加。具有统计上显著位置差异的大多数源与具有扩展结构的源相关联。射电源结构是这些位置差异的主要因素之一,它可以是一些源的主导因素。$Gaia$和VLBI位置差的矢量与射电喷流方向平行,这一点得到了更有力的证实。
2021-01-29 astro-ph.GA astro-ph.IM
The Next Generation Celestial Reference Frame
天体测量学,测量恒星的位置和运动,是天文学中最古老的学科之一,至少可以追溯到公元前190年喜帕恰斯通过将他的星表与他的前任进行比较发现了地球轴的岁差。天体测量学是天文学的基础,对天体物理学和大地测量学的许多方面都至关重要。为了理解我们的星球和太阳系在其周围环境中的背景,我们必须能够定义,量化,研究,改进和维护一个惯性参考系,相对于该参考系,所有位置和运动都可以明确和自洽地描述。只有使用这个惯性参考系,我们才能将天体运动的观测结果与我们自己绕恒星的复杂路径、恒星穿过星系的路径以及本星系群的路径分开。在2020-2030年的时间框架内,天文学科学前沿的呼吁中概述的每个领域的每个方面都将取决于惯性参考系的质量。在本白皮书中,我们建议支持无线电甚长基线干涉测量(VLBI)能力的发展,包括下一代甚大阵列(ngVLA),这是一个射电天文观测台,不仅支持开发前所未有精度的下一代参考系,而且本身也将作为一个高性能的天文仪器。就像它的前辈甚长基线阵列(VLBA)和其他VLBI望远镜一样,拟议中的ngVLA将为未来三十年的基本参考系提供基础,使天文学,天体物理学和大地测量学受益。
2019-03-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
The AuScope Geodetic VLBI Array
AuScope大地测量甚长基线干涉测量阵列由三个新的12米射电望远镜和澳大利亚的一个相关设施组成。设在霍巴特(塔斯马尼亚)、凯瑟琳(北部地区)和亚拉加迪(西澳大利亚)的望远镜与其他空间大地测量技术设在同一地点,包括全球导航卫星系统和重力基础设施,在亚拉加迪,还设有卫星激光测距和多普勒轨道测量及卫星综合无线电定位设施。相关设施位于珀斯(西澳大利亚州)。这一新设施将为提高南半球国际天球参考系的密度作出重大贡献,并随后通过检测和减轻系统误差的能力加强国际地球参考系。这一点,再加上澳大利亚全境的全球导航卫星系统网络的同时密集化,将能够改进对澳大利亚整个构造板块的板内变形的测量。在本文中,我们提出了这种新的基础设施的描述,并提出了一些初步的结果,包括望远镜的性能测量和位置的望远镜在国际地球参考系。我们表明,该阵列已经能够实现厘米精度超过典型的长基线和网络和参考源系统的影响,必须进一步改善,以达到VLBI 2010年的宏伟目标。
2013-04-11 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.geo-ph
Role of lunar laser ranging in realization of terrestrial, lunar, and ephemeris reference frames
研究了激光测月在空间大地测量中的三种可能应用。第一,确定每日地球定向参数(UT 0和纬度变化),这是很少使用的,现在存在全年VLBI,SLR和GNSS数据。第二个应用是确定两个(三个中的两个)月球定向参数,即对月球旋转星历的每日校正。这对未来的月球卫星导航系统具有重要意义。第三个应用是星历表框架(BCRF)与ICRF的联系。它已被研究过,虽然在这项工作中,它是广泛的另一种实现相同的领带,航天器VLBI观测获得的比较;此外,两个不同的EOP系列和两个不同的模型的潮汐变化的位势,领带上的不同结果。使用了月球-行星星历及其基本动力学模型和软件来获得所介绍的结果。从1969年底麦克唐纳天文台最早的观测到2019年7月底,所有可用的观测都被处理了(马泰拉,格拉斯和韦策尔天文台于2018年开始提供数据)。结果和一些开放的问题进行了讨论。
2019-11-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Gaia reference frame for bright sources examined using VLBI observations of radio stars
盖亚源的位置和自行是在一个参考系中表达的,理想情况下,该参考系应该相对于遥远的河外天体不旋转,与国际天体参考系(ICRS)一致,并且在所有星等上都是一致的。对于比16等暗的源,这要归功于盖亚对类星体的直接观测。在较亮的幅度下,由于比较数据的稀缺,难以验证参考系的质量。本文探讨了利用射电星的VLBI观测来确定盖亚明亮参考系的自旋和方向。同时估计的六个自旋和取向参数,使VLBI数据的最佳利用,并使得它有可能包括甚至单历元VLBI观测的解决方案。该方法适用于盖亚数据发布2(DR 2)使用已公布的VLBI数据的41个射电星。26个最佳拟合源的结果表明,盖亚DR 2的明亮参考系相对于暗类星体的旋转速率约为0.1质量/年,在2-西格玛水平显着。这支持了一个类似的结论的基础上比较恒星的位置在依巴谷框架。目前的准确性受到使用的射电源数量少,盖亚DR 2自行的不确定性以及射电星的天体物理性质的限制。虽然所指示的旋转的起源是可以理解的,并且可以在未来的数据发布中避免,但通过独立观测来验证盖亚明亮的参考系仍然很重要。这可以使用VLBI天体测量来实现,这可能需要重新观测射电星的旧样本以及测量新物体。强调了位置测量的独特历史价值,并敦促VLBI观测者确保为未来保存相关的位置信息。
2020-05-14 astro-ph.IM
VLBI20-30: a scientific roadmap for the next decade -- The future of the European VLBI Network
本白皮书描述了甚长基线干涉测量(VLBI)的科学案例,并为欧洲VLBI网络(EVN)的升级路径提供了建议。EVN是一个分布式长基线射电干涉阵列,在天文学研究的最前沿工作。最近的结果,以及本愿景文件中概述的新科学可能性,证明了EVN产生新的和令人兴奋的结果的潜力,这些结果将改变我们对宇宙的看法。与e-MERLIN一起,EVN提供了一系列基线长度,允许在广泛的空间尺度上对微弱射电源进行独特的研究。科学案例分六章进行审查,涵盖以下广泛领域:宇宙学、星系形成和演化、活动星系核的最内层区域、爆炸现象和瞬变、银河系中的恒星和恒星脉泽、天体参考系和空间应用。本文件最后确定了与其他无线电以及多波段/多信使工具的协同作用,并提出了未来改进的建议。附录简要介绍了其他射电VLBI阵列、EVN发展的技术框架和100 GHz以下天体物理学感兴趣的谱线。该文件包括一个非专业人员词汇表,并在最后列出了缩略语。
2020-07-05 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
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
Gaia Data Release 1: Astrometry - one billion positions, two million proper motions and parallaxes
盖亚数据发布1(盖亚DR 1)包含超过10亿颗亮度超过20.7等的恒星的天体测量结果,这些结果是基于盖亚卫星在其运行阶段的前14个月收集的观测结果。我们给出了一个简短的概述的天体测量内容的数据发布和模型的假设,数据处理和验证的结果。对于与依巴谷和第谷-2星表相同的恒星,通过合并早期星表的位置信息,可以得到完整的天体测量单星解。对于其他恒星,只有它们的位置是通过忽略它们的自行和自转得到的。通过残差分析、特殊验证运行以及与外部数据进行比较,对结果进行验证。结果对于大约200万颗较亮的恒星(低至11.5等),我们获得了依巴谷型精度或更高的位置、视差和自行。对于这些恒星,取决于例如位置和颜色的系统误差处于0.3毫弧秒(mas)的水平。对于其余的恒星,我们获得的位置在历元J2015.0精确到~10 mas。位置和自行在与国际天体参考系(ICRF)对齐的参考系中给出,在历元J2015.0优于0.1 mas,并且相对于ICRF不旋转,在0.03 mas/年以内。依巴谷参考系相对于盖亚DR 1参考系以0.24 mas/yr的速率旋转。基于不到四分之一的标称任务长度和非常临时和不完整的校准,盖亚DR 1中天体测量数据的质量和完整性远远低于对最终任务产品的预期。然而,这些结果代表了现有基本恒星数据和光学参考系实际定义的巨大改进。
2016-09-14 astro-ph.GA astro-ph.IM
Gaia reference frame amid quasar variability and proper motion patterns in the data
盖亚非常精确的天体测量将使国际天体参考系(ICRF)在光学上得到几个数量级的改进。几组类星体被用来定义一个以太阳系重心为原点的运动学稳定的非旋转参考系。盖亚还将观测大量的星系,这些星系可以获得精确的位置和自行,尽管它们不是点状的。类星体的光学稳定性是至关重要的,我们调查如何准确的参考系可以恢复。各种自行模式也出现在数据中,最著名的是由太阳系重心加速引起的,大概是朝向银河系中心。我们回顾了其他一些不太知名的影响,不是标准的天体测量模型的一部分。我们使用真实的天空分布、星等和红移来模拟类星体和星系。位置可变性引入使用马尔可夫链模型。参考系是使用为盖亚任务开发的算法确定的,该算法还确定了太阳系的加速度。我们还测试了一种方法来测量太阳系质心的速度在宇宙学框架。我们模拟了参考系的恢复和太阳系的加速度,并得出结论,它们没有显着干扰类星体的变化是统计平均的存在。然而,类星体的非均匀天空分布的影响会导致参考系和加速度之间的相关性,这会降低解决方案。我们的研究结果表明,应该尝试进行天体测量确定红移依赖的星系的表观漂移,由于我们的速度相对于CMB,这在原则上可以允许确定哈勃参数。
2016-06-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
Gaia Early Data Release 3: The celestial reference frame (Gaia-CRF3)
Gaia-CRF 3是盖亚任务第三次发布的数据中位置和自行的天体参考系,盖亚DR 3(以及第三次发布的早期版本,盖亚EDR 3,其中包含相同的天体测量结果)。参考系由(E)DR 3星表中一组特定的河外源在历元2016.0的位置和自行定义。我们描述了盖亚-CRF 3的结构,以及它在星等、颜色和天体测量质量分布方面的性质。盖亚DR 3中的致密河外源是通过与17个类星体(QSO)和活动星系核(AGN)的外部目录进行位置交叉匹配来确定的,然后通过天体测量过滤来去除恒星污染物。选择一个干净的样本比包括更多的河外来源更受欢迎。对于最终的样本,在自行的随机和系统误差进行了分析,以及在第三次实现的国际天体参考系(ICRF 3)的源位置的无线电-光学偏移。Gaia-CRF 3包含约160万个类星体源,其中120万个在Gaia DR 3中有五参数天体测量解,40万个有六参数解。这些源跨越G = 13到21等的范围,峰值密度为20.6等,在这个范围内,典型的位置不确定性约为1等。自行显示系统误差的水平上12 $μ$作为年${}^{-1}$的角度尺度大于15度。对于3142个光学对应的ICRF 3源在S/X频段,从无线电位置的中位偏移约为0.5 mas,但超过4 mas的任何坐标为127个源。我们在下一次Gaia数据发布中概述了Gaia-CRF的未来。
2022-10-30 astro-ph.GA astro-ph.IM