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
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
Towards a robust estimation of orientation parameters between ICRF and $Gaia$ celestial reference frames
分析VLBI ICRF星表和$Gaia$ -CRF星表的源位置差异是评估二者系统误差和确定相互定向的关键步骤。限制两帧之间的取向参数的确定的准确性的主要因素之一是离群值的影响。为了减轻这种影响,提出了一种新的方法的基础上,像素化的数据在等面积的细胞,其次是中值滤波的数据在每个单元格。在此之后,形成一个新的数据集,由几乎均匀分布在球体上的数据点组成。然后将矢量球谐函数(VSH)分解应用于该数据以最终计算ICRF和$Gaia$帧之间的取向参数。为了验证所提出的方法,ICRF 3-SX和$Gaia$ ~ DR 2目录的比较使用几种方法去除离群值。这项工作的结果表明,该方法实际上是不敏感的离群值,从而提供了更强大的目录比较结果比迄今为止使用的方法。通过对$Gaia$ ~ DR 2和OCARS星表的模拟试验比较,证实了这一结论。
2021-07-19 astro-ph.IM
Comparison of Gaia DR2 Parallaxes of Stars with VLBI Astrometry
我们比较了文献中VLBI天体测量的恒星的视差与Gaia DR2星表中的恒星视差。我们的完整样本包含年轻的恒星,演化的AGB星,恒星和其他射电星。排除AGB星,这表明盖亚和VLBI视差之间的显着差异,并在二进制系统的恒星,我们得到一个平均的,系统的,视差偏移$-75 \pm 29~μ$为盖亚DR 2,一致的视差零点之间的估计$-100$和0 $μ$作为。
2019-03-14 astro-ph.GA 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
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
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
Registering Gaia positions on VLBI images: constraining opacity-driven core shift in B 1038+528 / B 1038+529
GFZ Helmholtz Centre for Geosciences(亥姆霍兹波茨坦地学研究中心);Max Planck Institute for Radio Astronomy(马克斯·普朗克射电天文学研究所)
本研究将Gaia光学质心配准到VLBI图像,精度约0.1毫角秒,测得B 1038+528/529的8.4 GHz核位移分别为169和293微角秒,验证了核位移由不透明度驱动,方法适用于有Gaia探测和VLBI天体测量的AGNs。
2026-10-08 astro-ph.GA astro-ph.IM
On significance of VLBI/Gaia position offsets
我们已经交叉匹配了盖亚数据发布1的二级数据集,其中包含11.4亿个物体的位置,与迄今为止最完整的11.4万个源的VLBI位置目录,几乎完全是活动星系核。我们发现了6,064个匹配,即53%的射电天体。VLBI位置的中值不确定度比光学位置的中值不确定度小4倍。我们的分析表明,归一化弧长的分布显着偏离瑞利形状与小归一化弧长和一些离群值的对象过多。我们发现6%的匹配在99%的置信水平下具有显著的无线电光学偏移。因此,我们得出结论,存在一个人口的对象与真正的偏移之间的无线电和光学发射的质心。
2017-01-08 astro-ph.GA astro-ph.IM
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
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
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
The Variable Universe with the Gaia mission and AI methods
本研究利用Gaia任务10年间对超20亿颗恒星的观测数据,通过机器学习技术进行交叉匹配、可变性检测与分类,生成了有史以来覆盖整个天球的最大可变源星表。
2025-10-31 astro-ph.IM
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
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
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
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
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
Differential proper motion spin of the Hipparcos and Gaia celestial reference frames
依巴谷星表提供了光域天体参考系(CRF)的第一个历元,并作为一个不可或缺的工具,用于验证和改进盖亚CRF的较亮恒星($V<11$等),并识别难以捉摸的天体测量双星,以及暗淡或不可见的伴星,包括长周期系外行星。依巴谷和盖亚的位置系统不能直接比较,因为它们指的是两个不同的平均纪元。它表明,自行系统仔细过滤的共同明星是不统计一致的给定的形式误差。适当的运动差异的矢量场与126个矢量球谐函数拟合到7度,揭示了在高信噪比的全球模式,包括刚性旋转的三个条款。差分自旋和其他大的谐波项的起源进行了调查,通过生产类似的分解的盖亚$-$ HG自行场,其中HG代表的长期自行来自依巴谷和盖亚DR 3的位置,为同一样本的恒星。依巴谷自行成为多历元光学CRF的天空相关畸变的最大来源,其中值为$\sim 190$ $μ$作为年$^{-1}$,全球自旋为$\sim 226$ $μ$作为年$^{-1}$,而依巴谷位置和盖亚EDR3自行在$\sim 10$ $μ$作为年$^{-1}$的水平上是明确一致的。然而,后者包括更高程度的多个畸变,这在使用HG场的天体测量应用中应考虑在内。
2022-08-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Absolute Motion of the Infrared Counterpart to Sagittarius A* in the Gaia Celestial Reference Frame 3 and Limits on an Intermediate-mass Black Hole Companion
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);University of Nevada, Reno(内华达大学里诺分校)
该研究在Gaia-CRF3中首次测得Sgr A*-IR的自行与加速度,排除了特定范围内的中等质量黑洞伴星,预计Gaia DR4将进一步提升相关限制精度。
2026-09-04 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
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
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
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
Radio Interferometers Larger than Earth: Lessons Learned and Forward Look of Space VLBI
如果在某一观测波长下由地球直径确定的衍射极限角分辨率限制了对具体科学目标的追求,则将无线电干涉基线扩展到空间是不可避免的。这一点在20世纪60年代初,即地基甚长基线干涉测量(VLBI)时代的黎明时就得到了理解。从那时起,三个VLBI任务在空间运行,从而使基线长于地球直径。这三个项目是:跟踪与数据中继卫星轨道VLBI实验(1986 - 1988年)、VLBI空间观测计划(VSOP,1997 - 2003年)和射电天文(2011年至今)。这些空间VLBI(SVLBI)系统使研究天体射电源具有前所未有的尖锐角分辨率达到0.1纳弧度(几十微弧秒)和更清晰。第一代SVLBI任务为现代射电天文学的几个主题提供了尖端成果。这些发现包括超致密星系氢氧脉泽和水汽脉泽的发现,活动星系核中亮度超过传统理论极限的射电辐射,以及米波长脉冲星辐射的探测,为星际介质的性质提供了新的认识。空间甚长基线干涉测量任务之一射电天文望远镜也冒险进入基础物理学领域,它利用其机载氢脉泽本振器对爱因斯坦等效原理进行实验验证。本文简要地回顾了空间VLBI在前半个世纪的发现和经验教训。这种比较,连同三个SLBI任务的技术成就的审查,创建了一个基础,预计天基无线电干涉测量的发展到未来几十年。
2018-10-02 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
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
The ICRF-3: Status, plans, and progress on the next generation International Celestial Reference Frame
本文的目的是报告建立下一代基于VLBI的国际天体参考系ICRF 3的最新进展。ICRF 3发展的两个主要方向是S/X波段框架的改进和ICRF向更高频率的扩展。这项工作的另一项重要任务是准备将ICRF 3与盖亚飞行任务预计在本十年结束时推出的新一代光学框架GCRF进行比较。
2015-11-25 astro-ph.CO astro-ph.IM
High-resolution radio astronomy: an outlook for Africa
甚长基线干涉测量(VLBI)在天体射电源的研究中提供了无与伦比的分辨率。国际天文学联合会第356次专题讨论会的主题是各种类型的活动星系核(AGN),它构成了现代VLBI网络的主要观测样本。目前,就望远镜数量和地理覆盖范围而言,世界上最大的是欧洲VLBI网络,该网络通过同行审查的观测建议,在开放天空政策下运作。最近的EVN观测涵盖了广泛的科学主题,从高灵敏度的内部活动星系核区域的结构变化的监测,在活动星系核的潮汐爆发的观测和调查的红移相关的性质秒差距尺度的射电结构的活动星系核。上述所有主题都应被视为未来非洲VLBI网络(AVN)的潜在有益的科学活动,AVN是EVN的天然科学盟友。本文简要介绍了AVN发展的现状和近期战略,作为EVN-AVN联盟的南部延伸,并作为通往南非中频核心的平方公里阵列(SKA)的最终桥梁。
2020-01-14 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
Plan for VLBI observations of close approaches of Jupiter to compact extragalactic radio sources in 2014-2016
甚长基线干涉测量术能够测量由太阳和行星引力场引起的引力延迟。后牛顿参数$γ$现在使用1979年至今的全球VLBI数据集(Lambert,Gontier,2009)和卡西尼航天器(Bertotti et.等人,2003)。不幸的是,由于日冕中的强烈湍流,在非常接近太阳边缘(小于2-3度)的S和X波段的VLBI观测是不可能的。相反,大行星接近参考类星体的视线也可以用来用VLBI测试广义相对论理论。木星是大行星中最合适的,因为它的质量大,在天球上的视运动相对较快。在2014年至2016年期间,使用DE 405/LE 405星历表发现了木星与类星体的六次近距离接近,其中包括2016年的一次掩星。我们已经为参加定期IVS计划的VLBI射电望远镜形成了所有六个事件的可见度表。本文讨论了在这些事件中测量的相对论效应的预期大小。
2013-11-01 astro-ph.CO astro-ph.IM
On the most reliable value of the Galactic aberration constant
针对VLBI与Gaia测得的银河系光行差常数不一致的问题,提出用恒星天文学测定银河系自转参数的独立方法验证,发现其结果更接近Gaia的估计值。
2023-08-25 astro-ph.GA 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
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
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
The Second LBA Calibrator Survey of southern compact extragalactic radio sources - LCS2
我们提出了第二个目录的准确位置和相关的流量密度为1100紧凑的河外射电源,没有观察到2008年之前在高角分辨率。该星表涵盖了-90度、-30度的十进制范围,由澳大利亚长基线阵列在8.3 GHz进行的19次24小时VLBI观测组成。该目录介绍了2008年开始的计划的最后一部分。这一活动的目标是:(1)增加具有精确坐标的致密射电源的数量,并测量其相关通量密度,这可用于相位参照VLBI和ALMA观测、测地VLBI、搜索相对于盖亚位置有重大偏移的源以及空间导航;(2)将致密河外源的完整通量有限样本扩大到南半球;(3)研究高频AT 20 G巡天源的秒差距尺度特性。源位置的中值不确定性为3.5 mas。由于这一VLBI活动,已测得VLBI相关通量密度和位置已知毫角秒精度的10度-40度以南致密射电源的数量增加了6倍以上。
2019-04-12 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
GaiaNIR: Combining optical and Near-Infra-Red (NIR) capabilities with Time-Delay-Integration (TDI) sensors for a future Gaia-like mission
欧空局最近呼吁从可行性和技术发展的角度对新的“科学构想”进行调查-因为技术还不够成熟。这些想法可能在未来成为欧空局科学计划中M或L级任务的候选者。随着2013年12月盖亚的发射,欧洲继1990年代初非常成功的依巴谷飞行任务之后,进入了空间天体测量的新时代。盖亚是依巴谷的继任者,两者都在光学波长上运行,盖亚在五个天体测量参数上精确两个数量级,并且正在银河系的巨大体积中测量四个数量级以上的恒星。依巴谷/第谷-2星表与第一个早期盖亚数据发布的结合将在长约25年的基线上提供改进的自行。最终的盖亚解决方案还将通过类星体建立一个新的光学参考系,将定义参考系方向的射电(VLBI)源的光学对应物联系起来,并使用类星体的零自行来确定非旋转系。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。传统上,这个问题可以通过切换到红外线来解决,但这对于盖亚的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,航天器必须有一个恒定的旋转,这需要CCD在TDI模式下工作,增加了它们的复杂性。
2020-05-22 astro-ph.IM
Towards Genuine Coexistence: Per-Satellite Emission and Radiation Limits to Protect Radio Astronomy and Geodetic VLBI at 1-14 GHz from Satellite Constellations
CSIRO(联邦科学与工业研究组织)
本研究针对1-14 GHz频段,建立卫星星座的等效功率通量密度模型,推导每颗卫星的杂散发射与无意电磁辐射限值,发现当前卫星已突破射电天文保护限值,且2620 MHz DTD下行链路的二次谐波已造成大地测量VLBI至少59%的数据损失
2026-11-09 astro-ph.IM
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
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
Evaluation of the ICRF stability from position time series analysis
天体参考系由假定在空间中固定的河外源的绝对位置来实现。坐标轴的固定是国际天体参考系(ICRS)概念的关键之一。然而,由于各种影响,如其内在的活动,河外源的视位置可能会随时间而变化,导致由这些源的位置定义的框架轴的时间依赖性偏差。我们的目的是评估国际天体参考系(ICRF 3)的第三次实现的轴稳定性。本文首先利用1979年8月至2020年12月期间在双$S/X$波段(2.3/8.4~GHz)进行的甚长基线干涉测量(VLBI)的观测资料,得到河外源位置时间序列。我们测量了ICRF 3轴在平均值附近的漂移和散射方面的稳定性:(i)我们根据表观自行估计了ICRF 3轴的全球自旋(位置时间序列的斜率);(二)其他事项我们还通过ICRF 3定义源的年平均位置构建了ICRF 3的年表示,并估计了轴上的离散度这些年来,在不确定度为$\mathrm{0.3\,μas\,yr^{-1}}$的情况下,ICRF 3各轴的整体自旋不高于$\mathrm{0.8\,μas\,yr^{-1}}$,对应于1979.6- 2021.0期间天球坐标系轴的累积形变小于$\mathrm{30\,μas}$。随着时间的推移,年天体框架的轴方向变得更加稳定,每个轴的标准偏差为10- 20 $\mathrm{\,μas}$。从1979.6- 2021.0年,ICRF 3的轴稳定在约10- 20 ~ $\mathrm{μas}$,…
2021-12-21 astro-ph.IM
Parallactic delay for geodetic VLBI and non-orthogonality of the fundamental axes
针对 Gaia 与大地测量 VLBI 一致观测到的约 -16 μas 负视差,本文扩展群相对论延迟模型,将其归因于参考射电源定义的基本轴非正交性,并讨论其与 Gödel 型宇宙旋转的联系。
2025-01-08 astro-ph.GA astro-ph.IM
Radio astronomy and Space science in Azores: enhancing the Atlantic VLBI infrastructure cluster
亚速尔群岛的射电天文学和空间天文学结构具有巨大的科学和工业利益,因为它们受益于北大西洋中部的独特地理位置,从而大大改善了天空覆盖范围。这一事实显然具有非常高的附加值:一)为新兴的全球小型卫星群建立空间跟踪和通信网络;二)使用甚大基线干涉测量技术将非洲、欧洲和美洲大陆的射电天文学基础设施网络连接起来,这是非常宝贵的;三)它为监测空间碎片和近地物体提供了巨大的潜力。在S。米格尔岛是一个32米长的卫星通信天线,可以集成在先进的VLBI网络中,并能够提供额外的深空网络地面支持。本文探讨了S. Miguel 32米卫星通信天线将成为射电天文学和空间探索的世界级基础设施:它将启用深空网络模式,并将构成数据制作、促进当地数字基础设施投资和尖端信息技术测试的关键空间设施。它的大西洋位置还可以提高角分辨率,在东西和南北方向提供许多基线,将美洲的应急VLBI站与欧洲和非洲VLBI阵列连接起来,因此有助于提高阵列成像能力,特别是对接近或低于天球赤道的源或研究良好的场,ESO设施,ALMA,SKA及其前身在未来几十年内正在或将继续运行和观测。
2021-07-07 astro-ph.IM physics.space-ph
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
Optical frequency comb integration in radio telescopes: advancing signal generation and phase calibration
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院);Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)(韩国天文学与空间科学研究所);University of Science and Technology (UST)(科学技术联合大学院大学);Max-Planck Institute for Radio Astronomy(马克斯·普朗克射电天文研究所);Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS)(韩国标准与科学研究院)
本文提出利用光学频率梳(OFC)生成和分配低噪声、原子参考的射频梳和射频本振信号,解决甚长基线干涉测量(VLBI)中高频宽带观测的信号质量挑战,并通过实验验证了其在VLBI条纹检测和相位校准中的有效性。
2025-01-10 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
The catalogue of positions of optically bright extragalactic radio sources OBRS-2
预计未来的空间飞行任务,如盖亚,将能够在光域中确定超过100,000个明亮类星体的位置,其亚质量精度与甚长基线干涉测量(VLBI)的精度相当。比较空间飞行任务和VLBI的坐标系将是非常重要的,首先是为了调查可能的系统误差,其次是为了调查活动星系核中无线电和光发射质心之间可能的偏移。为了使这种比较更加可靠,2006年启动了一项计划,对VLBI和盖亚都能探测到的射电源网格进行加密。在第二次观测活动中,2010 - 2011年用VLBA + EVN观测了398个磁偏角大于-10度的致密河外射电源中的一组290个天体,主要目标是以毫弧秒分辨率制作它们的图像。这些源在V波段亮度超过18等。本文用绝对天体测量的方法对VLBI观测资料进行了分析,导出了具有毫角秒精度的观测源坐标,并制作了它们的图象。295个目标源的位置和估计的相关通量密度在2.2和8.4 GHz的目录。震源坐标的精度范围为2~200 mas,中位数为3.2 mas。
2013-01-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
Gaia space mission and quasars
类星体通常被认为是点状物体。这在很大程度上是正确的,并允许进行中的欧空局盖亚任务的光学位置参考系与国际天体参考系的良好对准。但是类星体中光学喷流的存在会导致光心的位移,其程度可以被盖亚探测到。类似地,喷射流中的发射斑点的运动可以被检测为固有运动移位。盖亚对大约100万个遥远类星体的光谱能量分布的测量有助于确定它们的红移,并评估它们在数小时到数年的时间尺度上的变化。盖亚的空间分辨率允许建立一个完整的强透镜类星体的幅度有限的样本。该任务于2016年9月首次发布公开数据,计划于2018年4月发布下一次更全面的数据。在这里,我们简要回顾了任务的能力和目前的结果。盖亚对类星体研究的独特贡献已经发表,其中一个亮点是发现了许多具有光学喷流的类星体。
2018-09-06 astro-ph.GA astro-ph.IM
Characterizing and correcting the proper motion bias of the bright Gaia EDR3 sources
在本文中,我们描述了依赖星等的系统学在盖亚EDR 3目录的自行车,并提供了一个处方,为他们的删除。EDR 3中亮星(G<13)的参考系已知会相对于河外天体旋转,但这种旋转已被证明难以表征和校正。我们采用了一个样本的双星和一个样本的疏散星团成员的特点,这种自行偏置作为一个依赖于大小的自旋的参考系。我们发现,偏差随G星等变化,在G = 11 - 13范围内的源达到80 μas/yr,是正式EDR 3自行不确定度的几倍。我们还显示了对源颜色的额外依赖性的证据,其幅度高达10 μas/yr。然而,与有效波数成比例的颜色校正对于非常红或非常蓝的恒星是不令人满意的,我们不建议使用它。我们提供了一个依赖于星等的修正方法,以使比G=13亮的盖亚EDR 3源的自行与国际天体参考系对齐。
2021-03-12 astro-ph.GA 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
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
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
The Radio Parallax of the Crab Pulsar: A First VLBI Measurement Calibrated with Giant Pulses
本研究利用European VLBI network观测,通过Crab Pulsar的giant pulses校准,首次精确测量了其射电视差、自行、距离和横向速度,结果与Gaia 3一致。
2023-06-08 astro-ph.HE astro-ph.IM