Dostizheniya kosmicheskoi astrometrii2.09.2021 9:52 | A. S. Cvetkov/AI SPbGU
Annotaciya
Astrometriya – osnova astronomicheskih nablyudenii i izmerenii koordinat i vremeni. Glavnoi zadachei astrometrii yavlyaetsya realizaciya sistemy otscheta – toi samoi inercial'noi sistemy otscheta, o kotoroi govoritsya v pervom zakone N'yutona. Eshe s antichnyh vremen astronomy sozdavali dlya etoi celi zvezdnye katalogi. Rabota na nimi privela k otkrytiyu precessii i nutacii zemnoi osi, sobstvennyh dvizhenii i parallaksov zvezd, otkrytiyu orbital'nogo dvizheniya dvoinyh zvezd. Nablyudeniya v radio i opticheskom diapazone ochen' dalekih ob'ektov – kvazarov – imenno na nih baziruetsya sovremennaya sistema otscheta International Celestial Reference Frame (ICRF). Imenno k nim privyazyvaetsya sistema GPS ili GLONASS v vashem navigatore v telefone. XXI vek s ego vychislitel'nymi vozmozhnostyami privel k sozdaniyu zvezdnyh katalogov nevidannoi moshnosti, soderzhashih svyshe milliarda ob'ektov. No osnovnoi proryv, dazhe revolyuciyu v astrometrii sovershili kosmicheskie nablyudeniya. Uzhe dva kosmicheskih apparata sozdali zvezdnye katalogi, tochnost' kotoryh fantastichna i pozvolyaet prikosnut'sya k resheniyu takih zadach, sama postanovka kotoryh byla ranee nemyslima. Obzoru uspehov astrometrii za poslednie dva tysyacheletiya, massovym zvezdnym katalogam i kosmicheskim astrometricheskim proektam posvyashena eta stat'ya.
Abstract
Astrometry is the basis for astronomical observations and measurements of coordinates and time. The main task of astrometry is the implementation of a frame of reference – the very inertial frame of reference, which is referred to in Newton's first law. Since ancient times, astronomers have created star catalogs for this purpose. Work on them led to the discovery of the precession and nutation of the Earth's axis, proper motions and parallaxes of stars, and the discovery of the orbital motion of binary stars. Observations in the radio and optical range of very distant objects – quasars – are a base for the modern International Celestial Reference Frame (ICRF). The GPS or GLONASS systems is tied to your navigator in the phone are used ICRF. The 21st century with its computational capabilities has led to the creation of stellar catalogs of unprecedented power, containing over a billion objects. But the main breakthrough, even the revolution in astrometry, was made by space observations. Already two spacecraft have created stellar catalogues, the accuracy of which is fantastic and allows you to touch the solution of such problems, the very formulation of which was previously inconceivable. This article is devoted to an overview of the successes of astrometry over the past two millennia, massive stellar catalogs and space astrometric projects.
Esli zvezdy zanosyat v katalogi,
Znachit eto komu-to nuzhno!
Zadachi astrometrii i istoricheskoe vvedenie
Astrometriya – samaya drevnyaya
chast' astronomii. Ee osnovnoi metod – pozicionnye
izmereniya, t.e. izmerenie tochnyh napravlenii na ob'ekty, v pervuyu ochered' etimi ob'ektami
yavlyalis' zvezdy. Eshe s antichnyh vremen rezul'taty takih nablyudenii oformlyalis' v
vide zvezdnyh katalogov. Naibolee izvesten iz drevnih katalogov (ne sohranivshiisya
do nashih
dnei) katalog drevnegrecheskogo astronoma Gipparha (II v. do n.e.). V 2005 godu bylo
sdelano predpolozhenie, chto zvezdnyi katalog Gipparha, datirovavshiisya 129 g. do n.e.
prisutstvuet
na rimskoi statue, imenuyusheisya Atlantom Farneze (Shefer, 2005).
Nado skazat', chto
katalog Gipparha byl daleko ne pervym, tak kak izvestno, chto, sravniv polozheniya zvezd
v svoem
kataloge s polozheniem zvezd v bolee rannih katalogah, Gipparh otkryl takoe yavlenie,
kak precessiyu, prirodu kotoryi smog ob'yasnit' lish' Isaak N'yuton v 1686 g.
Osnovnoi vopros: zachem nuzhny zvezdnye katalogi voobshe? Sleduet skazat', chto astronomicheskie
katalogi byvayut raznymi. Est' katalogi tumannostei, galaktik, peremennyh zvezd,
i t.p. My nazovem ih astrofizicheskimi. No nas budut interesovat' astrometricheskie
katalogi. Kakie dannye obychno soderzhatsya v nih? Privedem ih v tabl. 1.
Tablica 1. Dannye astrometricheskih katalogov
| Dannye | Kommentarii |
| Polozheniya (koordinaty) | Vsegda prisutstvuyut, mogut byt' v ekvatorial'noi i/ili galakticheskoi sisteme koordinat. Privodyatsya na konkretnuyu epohu nablyudenii. |
| Sobstvennye dvizheniya | Izmeneniya koordinat so vremenem. Prakticheski vsegda prisutstvuyut v sovremennyh zvezdnyh katalogah. |
| Parallaksy | Rasstoyaniya do zvezd. Prisutstvuyut v special'nyh katalogah i v katalogah kosmicheskoi astrometrii. |
| Zvezdnye velichiny | Blesk zvezd v odnoi ili v neskol'kih obsheprinyatyh shkalah. Hot' eto velichina i astrofizicheskaya, no pochti vsegda nalichestvuet. |
| Informaciya o kratnosti | Chasto privoditsya, ukazyvaya na nalichie osobennostei v astrometricheskih dannyh. |
| Nomera zvezd po drugim katalogam | Poleznaya informaciya, pozvolyayushaya ob'edinyat' i sravnivat' dannye razlichnyh katalogov. |
| Dopolnitel'naya informaciya | Razlichnye dannye obychno astrofizicheskogo haraktera, kak pravilo, poluchennye iz drugih katalogov. Naprimer, luchevye skorosti – skorosti zvezdy vdol' lucha zreniya, poluchennye po spektral'nym izmereniyam. |
Polozheniya i sobstvennye dvizheniya – tochnye koordinaty i skorosti ih izmeneniya nuzhny dlya postroeniya sistemy otscheta na nebesnoi sfere. Sushestvuet abstraktnoe ponyatie, kotoroe v angliiskom yazyke nazyvaetsya Reference System (sistema otscheta) – teoreticheskoe postroenie, i konkretnoe – Reference Frame (k sozhaleniyu, perevoditsya takzhe: sistema otscheta) – realizaciya sistemy otscheta na praktike (Vityazev i dr., 2011). Tak vot naibolee tochnym voplosheniem abstraktnoi inercial'noi sistemy otscheta kak raz i yavlyayutsya zvezdnye katalogi. Imenno k nim proishodit privyazka koordinat razlichnyh ob'ektov na nebesnoi sfere, i v konechnom itoge i na Zemle. Vsem izvestnaya sistema GPS/GLONASS – privyazana cherez kosmicheskie apparaty k katalogu kvazarov – sverhdalekih ob'ektov, sobstvennymi dvizheniyami kotoryh mozhno prenebrech' (Sushe, Fessel'-Vern'e, 2014).
Sobstvennye dvizheniya zvezd (proper motions) – skorosti izmeneniya koordinat zvezd. Ih znanie pozvolyaet perevesti koordinaty zvezd na druguyu epohu kak vpered, tak i nazad. Analiz samih sobstvennyh dvizhenii pozvolyaet izuchat' kinematiku zvezd, kak okolosolnechnogo prostranstva, tak i Galaktiki v celom. Otkrytie sobstvennyh dvizhenii prinadlezhit znamenitomu angliiskomu astronomu Edmundu Galleyu, obnaruzhivshemu v 1718 godu, chto nekotorye yarkie zvezdy iz kataloga Gipparha-Ptolemeya zametno izmenili svoi polozheniya sredi drugih zvezd (Kiselev, 2002).
Kraine slozhno i dramatichno reshalsya vopros o rasstoyaniyah do zvezd. Popytki obnaruzhit' parallakticheskie smesheniya zvezd, vyzvannye obrasheniem Zemli vokrug Solnca, velis' eshe v antichnosti. Ih otsutstvie (konechno zhe, vyzvannoe chrezvychainoi malost'yu effekta) bylo odnim iz argumentov protiv geliocentricheskoi sistemy mira. Poiskom parallaksov v Novoe vremya zanimalis' takie vidnye uchenye kak Tiho Brage, Galileo Galilei, Robert Guk. V hode poiskov parallaksov Dzheims Bredli obnaruzhil v 1728 g. aberraciyu sveta i nutaciyu zemnoi osi, a Uil'yam Gershel' v 1804 godu – orbital'noe dvizhenie u dvoinyh zvezd (Kovalevskii, 2004).
Lish' v 1837 godu V.Ya.Struve v Derptskoi observatorii, a 1838 godu Fridrih Bessel' v Kenigsbergskoi observatorii i Tomas Henderson (observatoriya Mysa Dobroi Nadezhdy) proveli pervye dostovernye ocenki parallaksov blizhaishih zvezd, kotorye sostavili lish' doli sekundy dugi (Sokolovskaya, 1972). Tak parallaks Al'taira okazalsya raven u Struve 0.181"±0.094". Dlya bolee naglyadnogo predstavleniya malosti izmeryaemyh uglov mozhno vospol'zovat'sya sleduyushei tabl. 2.
Tablica 2. Rasstoyaniya i ugly, pod kotorymi budet vidna rublevaya moneta, diametrom 2 sm.
| Rasstoyanie | Ugol |
| 4 km | 1" |
| 40 km | 0.1" – parallaksy blizhaishih zvezd |
| 4 000 km (Moskva – Lissabon) | 0.001" ili 1 msd (mas) – tochnost' Hipparcos |
| 400000 (Zemlya-Luna) | 0.01 msd – tochnost' GAIA |
Opredelenie trigonometricheskih parallaksov (t.e. rasstoyanii do zvezd, poluchennyh geometricheskim metodom) posredstvom nazemnyh nablyudenii kraine trudoemkoe zanyatie. Zemnaya atmosfera stavit predel pri nablyudenii malyh uglov. Predel'no dostizhimye statisticheskie tochnosti nazemnyh nablyudenii v bol'shinstve svoem ogranicheny znacheniem 0.05", chto dast oshibku v opredelenii parallaksa v 100% uzhe na rasstoyanii 20 pk. Vse eto privelo k tomu, chto s 1838 goda po 1991 g. byli izmereny parallaksy vsego lish' 8000 zvezd pritom s bol'shoi neopredelennost'yu (van Al'tena, 1991+). Ne sleduet putat' trigonometricheskii parallaks zvezd s tak nazyvaemymi fotometricheskimi, spektral'nymi parallaksami. Pod poslednimi podrazumevayut kosvennye ocenki rasstoyanii do zvezd po ih astrofizicheskim harakteristikam. No dlya togo chtoby eto mozhno bylo sdelat', neobhodimo opredelit' «istinnym» trigonometricheskim sposobom rasstoyaniya do zvezd opredelennyh tipov. V dal'neishem eta informaciya mozhet byt' ispol'zovana dlya vychisleniya rasstoyaniya do zvezd, trigonometricheskii parallaks kotoryh nedosyagaem dlya izmerenii.
Epoha nazemnyh astrometricheskih izmerenii
Poslednim katalogom doteleskopicheskoi epohi sleduet schitat' katalog odnogo iz luchshih nablyudatelei Tiho Brage, kotoryi sozdavalsya v 1570–1600 gody. (Volodarov, 1996). Tochnost' polozhenii etogo kataloga sostavlyaet okolo 1 minuty dugi. Imenno etot katalog pozvolil Iogannu Kepleru vyvesti svoi znamenitye zakony, kotorye priveli k otkrytiyu zakona vsemirnogo tyagoteniya Isaakom N'yutonom.
XVIII-XIX stoletiya harakterizuyutsya postepennym uvelicheniem tochnosti nablyudenii, kotoraya k seredine XX veka dostigla tochnosti poryadka 0.1". Poslednii katalog znamenitoi serii FK (The Catalogues of Fundamental Stars) FK5 Basic (Frike i dr., 1988) soderzhal vsego 1535 zvezd, polozheniya i sobstvennye dvizheniya kotoryh byli uzhe na predele tochnosti nazemnyh nablyudenii, a istorii nablyudenii etih zvezd naschityvala bolee stoletiya. Katalogi etoi serii (FK3, FK4, FK5) mnogie desyatiletiya zadavali fundamental'nuyu sistemu koordinat. Metodika nablyudenii byla postroena takim obrazom, chto koordinaty kazhdoi zvezdy v nih opredelyalis' individual'no, nezavisimo drug ot druga. Etim i vyzvano stol' nebol'shoe chislo zvezd v fundamental'nyh katalogah.
Dlya rasprostraneniya fundamental'nyh sistem na bol'shee chislo zvezd ispol'zovalis' fotograficheskie katalogi, takie kak PPM (Position and Proper Motions) (Rezer i Bastian, 1988), soderzhashii okolo 400 tys. zvezd, no so znachitel'no men'shei tochnost'yu. Takie katalogi nazyvalis' otnositel'nymi. Oshibki opredeleniya fundamental'noi sistemy pronikali v katalogi-rasprostraniteli.
Ris. 1. Dinamika tochnosti astronomicheskih nablyudenii
Burno razvivayushayasya astrofizika trebovala ot astrometrii, prezhde vsego, vysokotochnyh rasstoyanii. V astrofizike izvesten fotometricheskii metod opredeleniya rasstoyanii, ispol'zuyushii zavisimost' «period–svetimost'» dlya peremennyh zvezd-cefeid. Odnako dlya kalibrovki etoi shkaly neobhodimo promerit' rasstoyanie do neskol'kih cefeid pryamym trigonometricheskim metodom. Blizhaishaya zhe k nam cefeida – Polyarnaya zvezda – rasstoyanie do nee po dannym uzhe kosmicheskoi astrometrii sostavlyaet 137 pk, izmerenie kotorogo s poverhnosti Zemli moglo byt' proizvedeno na grani vozmozhnogo. Ostal'nye cefeidy nahodyatsya eshe dal'she. Opredelenie rasstoyanii do blizhaishih galaktik osnovano na shkale cefeid, dal'neishie kosvennye metody pozvolyayut opredelit' rasstoyaniya do dalekih skoplenii galaktik i v finale opredelit' znachenie postoyannoi Habbla i vozrast Vselennoi. No dlya uverennogo ih opredeleniya sleduet otkalibrovat' zavisimost' «period–svetimost'» pryamym metodom. Etogo nazemnaya astrometriya sdelat' uzhe ne mogla (Perriman, 2012).
Radioastrometriya
Parallel'no s opticheskimi nablyudeniyami razvivalas' radioastronomiya, kotoraya s poyavleniem radiointerferometrov so sverhdlinnoi bazoi (RSDB, VLBI) privela k rezkomu uvelicheniyu tochnosti nablyudenii vplot' do 0.001" (Vityazev, 1999).
V prosteishem sluchae radiointerferometr – eto sistema iz dvuh radioteleskopov, vedushih sinhronnye nablyudeniya odnogo i togo zhe tochechnogo radioistochnika. Etot pribor izmeryaet vremennuyu zaderzhku prihoda fronta volny radioizlucheniya na odin teleskop po sravneniyu s drugim. Pri nebol'shih bazah radioteleskopy vozmozhno soedinit' neposredstvenno liniyami svyazi. No esli teleskopy raspolozheny na rasstoyaniyah neskol'ko tysyach kilometrov drug ot druga, a poroyu i na raznyh materikah to neobhodimo ispol'zovat' tochnye standarty vremeni, zadavaemye atomnymi chasami. Analiz izmereniya zaderzhek pozvolyaet poluchit' geograficheskie koordinaty radioteleskopov, nebesnye koordinaty nablyudaemyh radioistochnikov, a takzhe tonkie effekty vo vrashenii Zemli – dvizhenie polyusov v ee tele i neravnomernost' vrasheniya. Tochnost' etih izmerenii opredelyaetsya dlinoi bazy interferometra, to est' rasstoyaniem mezhdu teleskopami, i dlinoi volny prinimaemogo radioizlucheniya. V 70-90 godah vo vsem mire razvernulis' raboty po sozdaniyu radiointerferometricheskih setei, s pomosh'yu kotoryh udalos' dostich' tochnosti pozicionnyh nablyudenii kvazarov poryadka 0.001-0.0005 sekundy dugi (Tompson i dr., 1989). V nashei strane takie raboty vedutsya v ramkah proekta KVAZAR, dlya osushestvleniya kotorogo v Sankt-Peterburge byl sozdan Institut Prikladnoi Astronomii Rossiiskoi Akademii Nauk (Matveenko, 2007). V deistvuyushuyu set' vhodyat vhodyat radioastronomicheskie observatorii «Svetloe», «Zelenchukskaya» i «Badary» i Centr upravleniya, sbora i obrabotki dannyh. Vse eto pozvolilo sozdat' sistemu otscheta principial'no novogo tipa – teper' vmesto zvezd stali ispol'zovat'sya, v osnovnom, kvazary, koordinaty kotoryh byli polucheny na millisekundnom urovne tochnosti.
Radioteleskop seti «Kvazar» v Badarah
Kak izvestno, kvazary – eto kosmologicheskie ob'ekty, udalennye ot nas na predel'nye rasstoyaniya. Dazhe esli predpolozhit' nereal'no vysokie skorosti ih poperechnogo dvizheniya sopostavimye so skorost'yu sveta, to i v etom sluchae my ne zametim ih sobstvennyh dvizhenii. Takim obrazom, kvazary obrazuyut «sferu nepodvizhnyh zvezd», kotoruyu mozhno ispol'zovat' v kachestve sistemy otscheta. Odnako ne vse kvazary podhodyat dlya ee postroeniya. Nekotorye kvazary imeyut peremennuyu strukturu, vyzvannuyu fizicheskimi processami vnutri nih, chto privodit k smesheniyu centra radioizobrazheniya. Poetomu dlya postroeniya sistemy otscheta bylo vybrano 667 spokoinyh radio istochnikov, iz nih 212 s oshibkoi opredeleniya polozheniya vsego 0.0004 sekundy dugi. Novaya, radioastrometricheskaya sistema otscheta pozvolila na novom urovne izuchat' yavleniya, proishodyashie na Zemle: osobennosti ee vrasheniya, dvizhenie materikov, tektoniku plit.
Odnako radiosistema imeet sushestvennyi nedostatok – nedostupnost' ee v optike. I esli dlya sistemy GPS/GLONASS eto ne imeet osobogo znacheniya, to dlya opticheski nablyudenii eto sozdaet sushestvennye problemy. Etot nedostatok udalos' preodolet' tol'ko metodami kosmicheskoi astrometrii, to est' provedeniyami astrometricheskih izmerenii v opticheskom diapazone v kosmose.
Pervyi kosmicheskii astrometricheskii proekt Hipparcos
V 1989 godu Evropeiskoe Kosmicheskoe Agentstvo (ESA) osushestvilo zapusk kosmicheskogo apparata HIPPARCOS (HIgh Precision PARallax COllecting Satellite – «sputnik dlya sbora vysokotochnyh parallaksov») s cel'yu polucheniya polozhenii, sobstvennyh dvizhenii i parallaksov zvezd na millisekundnom urovne tochnosti. Kosmicheskii apparat prorabotal na orbite 37 mesyacev, v techenie kotoryh on vypolnyal astrometricheskie i fotometricheskie izmereniya zvezd po zadannoi programme (ESA, 1997).
Obrabotka etih nablyudenii, privela k sozdaniyu dvuh katalogov: Hipparcos, soderzhashego informaciyu o 118 218 zvezdah s tochnost'yu opredeleniya polozhenii, godichnyh sobstvennyh dvizhenii i parallaksov na urovne 1 mas (milli arc second, v russkom perevode – msd – millisekunda dugi), i kataloga Tycho, soderzhashego uzhe svyshe 1 mln. zvezd, s tochnost'yu izmereniya teh zhe parametrov do 25 mas (Cvetkov, 2005)
Polozheniya i sobstvennye dvizheniya zvezd v katalogah Hipparcos i Tycho privodyatsya v fundamental'noi sisteme ICRS (International Celestial Reference System), realizovannoi v nastoyashee vremya s pomosh'yu kataloga vnegalakticheskih radioistochnikov, poluchivshego nazvanie ICRF (International Celestial Reference Frame) (Arias i dr, 1995). Vsledstvie togo, chto vnegalakticheskie istochniki (kvazary) byli nedostupny pryamomu nablyudeniyu na apparate Hipparcos (za isklyucheniem 3C 273), prishlos' ispol'zovat' neskol'ko pryamyh i kosvennyh metodov, chtoby svyazat' predvaritel'nuyu sistemu kataloga Hipparcos c ICRF.
Poyavlenie Hipparcos vyzvalo «bum» statei samoi raznoi napravlennosti. Perechislim kratko lish' nekotorye osnovnye rezul'taty (podrobno v Proceedings from the Hipparcos Venice '97 symposium – svyshe sotni publikacii)
1. Razrabotka samoi tehnologii kosmicheskih astrometricheskih nablyudenii. Svyazyvanie
kosmicheskoi sistemy otscheta s nazemnoi. Sozdanie programmnyh produktov, ispol'zuyushih
dannye
Hipparcos i Tycho, obespechenie dostupa astronomicheskoi obshestvennosti k rezul'tatam
kosmicheskoi missii.
2. Kalibrovka diagrammy Gercshprunga-Ressela. Kalibrovka svetimosti peremennyh zvezd
raznyh tipov (cefeidy, miridy). Opredelenie absolyutnyh zvezdnyh velichin. Izmerenie
mass
komponentov dvoinyh zvezd.
3. Issledovanie kinematiki zvezd okolosolnechnogo prostranstva. Izuchenie struktury
zvezdnyh associacii. Poisk dvizhushihsya skoplenii. Raspredelenie temnoi materii v Galaktike.
4. Kalibrovka shkaly mezhgalakticheskih rasstoyanii. Opredelenie absolyutnyh vozrastov
sharovyh zvezdnyh skoplenii.
Sleduet otmetit', chto, prezhde vsego, uspeh missii Hipparcos svyazan s opredeleniem trigonometricheskih rasstoyanii 100 tys. zvezd na urovne 1 msd, chto daet tochnost' v 20% do rasstoyaniya v 200 pk, i 50% – do rasstoyanii 400 pk. Odnako dlya ob'ektov, nahodyashihsya na rasstoyanii 1 kpk i dalee, tochnost' Hipparcos ne dostatochna.
Sobstvennym dvizheniyam, poluchennym, na apparate okazalas' svoistvenna osobennost',
kotoraya ne proyavlyaetsya pri nazemnyh nablyudeniyah. Pri opredelenii sobstvennogo dvizheniya
zvezdy
tradicionnymi metodami raznost' epoh sostavlyaet obychno ne menee 30 let, a to i bol'she.
Otnositel'no nizkaya tochnost' nazemnyh nablyudenii kompensiruetsya bol'shoi raznost'yu
epoh.
V Hipparcos zhe raznost' epoh sostavlyaet vsego 3 goda, mozhno skazat', chto sobstvennye
dvizheniya zvezd, poluchennye na takom kratkom sroke – «mgnovennye».
Dovol'no
chasto zvezda imeet nevidimyi (ili ne registriruemyi na apparate) sputnik. Iz-za obrasheniya
komponentov vokrug obshego centra tyazhesti mogut vozniknut' razlichiya sobstvennogo dvizheniya
zvezdy, opredelennogo nazemnym sposobom (golubaya strelka na risunke), po sravneniyu
s kosmicheskim (krasnaya strelka). Sravnenie sobstvennyh dvizhenii nazemnyh katalogov
s dannymi
kosmicheskih katalogov mozhet pomoch' v poiskah zvezd s temnymi sputnikami.
Na apparate Hipparcos nablyudalos' okolo 1 mln. zvezd po nebol'shomu chislu raz (2-3 nablyudeniya za ves' period). Eti nablyudeniya legli v osnovu kataloga Tycho. No nadezhnost' dannyh pervogo kataloga Tycho srazu zhe vyzvala narekaniya. Po odnomu razu, apparat Hipparcos pronablyudal okolo 3 mln. ob'ektov. Eto obstoyatel'stvo podtolknula astrometristov k zamechatel'noi idee, privedshaya k sozdaniyu Tycho-2 – kataloga novogo pokoleniya (Heg i dr, 2000). Novizna etogo kataloga opredelyaetsya tem, chto dlya vyvoda sobstvennyh dvizhenii zvezd v kachestve pervyh epoh byli ispol'zovany obshirnye ryady nazemnyh astrometricheskih nablyudenii, a dlya vtoryh epoh – ves' massiv dannyh, sobrannyi kosmicheskim apparatom Hipparcos. V rezul'tate poyavilsya astrometricheskii katalog Tycho-2, soderzhashii polozheniya i sobstvennye dvizheniya s tochnost'yu okolo 2.5msd/god, a takzhe dvuhpolosnuyu fotometriyu 2.5 millionov zvezd (ris. 2). Katalog pochti polnyi do zvezdnoi velichiny 11.5m (Cvetkov, 2015 (2)).
Ris. 2. Sravnenie chisla zvezd katalogov GC, Hipparcos, PPM i Tycho-2
Etot katalog sygral bol'shuyu rol' v razlichnyh kinematicheskih issledovaniyah i yavlyalsya luchshim po tochnosti sobstvennyh dvizhenii zvezd vplot' do poyavleniya relizov kataloga GAIA.
Interesno, chto Geidel'bergskom astronomicheskom institute vypustili ocherednoi katalog serii FK – FK6, kotoryi yavlyaetsya kombinaciei dannyh FK5 i Hipparcos (Vilen i dr., 1999 i 2000).
Massovye astrometricheskie katalogi nachala XXI veka
Esli iznachal'no tochnost' polozhenii zvezd v Hipparcos sostavlyala okolo 1msd na 1991g., to za proshedshie uzhe 30 let iz-za oshibok v sobstvennyh dvizheniyah poryadka 1msd/god tochnost' kataloga degradirovala do 30 msd. Vsledstvie etogo neobhodimy byli novye nablyudeniya i novye katalogi. Povsemestnoe vnedrenie komp'yuternyh metodov obrabotki, sopostavlenie raznyh nablyudatel'nyh katalogov privelo v nachale XXI veka k poyavleniyu massovyh zvezdnyh katalogov nemyslimyh ranee ob'emov, soderzhashih okolo 1 mlrd. zapisei. Poskol'ku eti katalogi v svoei massovosti predvaryayut poyavlenie kosmicheskogo kataloga takoi zhe moshnosti, my schitaem neobhodimym poznakomit' s nimi chitatelya.
Pervym massovym katalogom mozhno schitat' NOMAD (The Naval Observatory Merged Astrometric Dataset), stavshim dostupnym astronomicheskoi obshestvennosti v 2004 godu (Zaharias i dr., 2004). Katalog soderzhit svyshe 1 mlrd. ob'ektov. V 2004 godu eshe byli opredelennye tehnicheskie slozhnosti s hraneniem dannyh takogo ob'ema v obychnoi laboratorii ili doma. Katalog zanimaet okolo 100G, hranitsya v 1800 otdel'nyh failah, a format kazhdoi velichiny (koordinaty, sobstvennye dvizheniya, zvezdnye velichiny) – binarnyi celochislennyi, chto obespechivaet vysokuyu skorost' ego schityvaniya. Tem ne menee, dazhe prosteishaya obrabotka takogo kataloga celikom zanimaet svyshe chasa na sovremennom personal'nom komp'yutere. Esli vam neobhodimo reshat' takie zadachi razovo, to eto terpimo, a pri postoyannoi rabote s dannymi takogo ob'ema sleduet podumat' o sisteme raspredelennyh vychislenii. Sverhvysokaya plotnost' zvezd v takih katalogah pozvolyaet stavit' i reshat' zadachi, kotorye ranee byli ne myslimy. Naprimer, mozhno issledovat' strukturu vsei Galaktiki v obshirnyh oblastyah, a ne v okolosolnechnom prostranstve. Na ris. 3 pokazano raspredelenie zvezd kataloga NOMAD po nebesnoi sfere v proekcii Aitoffa (Snaider, 1993). Cvet zvezd podobran iskusstvenno, putem sopostavleniya infrakrasnym zvezdnym velichinam H, J, Ks cvetovyh komponent RGB-modeli. Izobrazhenie na ris. 3 vyzyvaet illyuziyu, chto my rassmatrivaem nashu Galaktiku otkuda-to so storony. Na samom dele, eto izobrazhenie Mlechnogo puti na nebesnoi sfere v IK-diapazone. I eto ne fotografiya, a komp'yuternoe izobrazhenie, gde kazhdaya tochka sootvetstvuet zapisi v kataloge.
Ris. 3. Zvezdy kataloga NOMAD v proekcii Hammer-Aitoffa
vizualizaciya infrakrasnyh zvezdnyh velichin v vidimyi diapazon
Vysokaya plotnost' zvezd pozvolyaet issledovat' raspredelenie pylevoi materii. Nanesem na kartu ne sami zvezdy, a lish' srednii pokazatel' cveta vseh zvezd, popadayushih v konkretnyi piksel' izobrazheniya, a eto desyatki tysyach i bolee zvezd (ris. 4). Poluchennoe izobrazhenie otchetlivo pokazyvaet «pokrasnenie» cveta, vyzvannogo v raspredelenie osnovnom pylevoi materii.
Ris. 4. Srednii pokazatel' cveta (J-K) zvezdy kataloga NOMAD.
Zheltyi cvet sootvetstvuet bol'shemu znacheniyu, goluboi – men'shemu.
Ris. 5. Okrestnosti zvezdnogo skopleniya M13, poluchennye po dannym NOMAD.
Nakonec, s pomosh'yu katalogov takoi moshnosti mozhno issledovat' i nebol'shie oblasti, no ochen' podrobno. Na ris. 5 pokazany okrestnosti sharovogo zvezdnogo skopleniya M13 po dannym kataloga NOMAD. Eshe raz obrashaem vnimanie chitatelya, chto eto ne fotografiya, a postroennoe komp'yuternym sposobom izobrazhenie.
Pri vseh dostoinstvah kataloga, lish' 340 mln. zvezd (!) imeyut dannye o sobstvennyh dvizheniyah, i ih tochnosti ochen' neodnorodny. Poetomu seichas ispol'zuyut massovye katalogi sleduyushego pokoleniya. Oni nemnogo men'she NOMAD, no znachitel'no bolee tochnye.
Katalog UCAC4 (Zaharias, 2013) soderzhit 113 mln. zvezd ot 8 do 16 zvezdnoi velichiny. Oshibki sobstvennyh dvizhenii zvezd sostavlyayut ot 1 do 10 msd/god. Katalog soderzhit fotometricheskie dannye iz proekta 2MASS – infrakrasnogo nazemnogo kataloga 437 mln. ob'ektov, soderzhashego polozheniya i zvezdnye velichiny v treh polosah H, J, Ks, no ne imeyushego dannyh o sobstvennyh dvizheniyah zvezd (Skrutski, 2006).
Katalog PPMXL (Rezer i dr., 2010) – samyi massovyi – soderzhit okolo 900 mln. zvezd, i, po-vidimomu, polnyi do 20 zvezdnoi velichiny. Tochnost' sobstvennyh dvizhenii ocenivaetsya ot 4 do 10 msd/god. Odnako prakticheskaya rabota s etimi dannymi pokazyvaet, chto fakticheskaya tochnost' v neskol'ko raz nizhe. Katalog soderzhit fotometricheskie dannye v 6 polosah: dvuh vidimyh i chetyreh infrakrasnyh, no ne dlya vseh zvezd est' vse dannye. Oba eti kataloga osnovany bol'shei chast'yu na dannyh Voenno-morskoi observatorii SShA (USNO), a takzhe ispol'zuyut dannye svyshe 140 drugih zvezdnyh katalogov.
Katalog XPM (Fedorov i dr., 2009) postroen putem ob'edineniya dannyh 2MASS i nablyudatel'nogo kataloga USNO-A2.0, chto pozvolilo poluchit' polozheniya i sobstvennye dvizheniya dlya 314 millionov zvezd v diapazone zvezdnyh velichin ot 10m do 20m. Algoritm vychisleniya sobstvennyh dvizhenii postroen tak, chto oni «absolyutizirovany» otnositel'no galaktik (kotorye nahodyatsya na takih rasstoyaniyah, chto na segodnyashnem urovne tochnosti ih sobstvennye dvizheniya ne zametny). Eto pozvolil sdelat' katalog 2MASS, kotorye pomimo zvezd soderzhit eshe polozheniya okolo 1 mln. tak nazyvaemyh protyazhennyh ob'ektov, bol'shaya chast' iz kotoryh – galaktiki.
Ris. 6. Raspredelenie zvezd massovyh zvezdnyh katalogov po zvezdnoi velichine J
(tol'ko te zvezdy, u kotoryh est' eti fotometricheskie dannye).
Eti tri kataloga na segodnyashnii den' yavlyayutsya samymi massovymi i tochnymi astrometricheskimi katalogami nazemnoi astrometrii. Sravnenie ih pokazyvaet nekotorye sistematicheskie razlichiya mezhdu nimi (Vityazev i dr., 2016). Voobshe govorya, sravnenie dannyh raznyh katalogov – klassicheskaya astrometricheskaya zadacha, pozvolyayushaya ocenit' tochnost' i uroven' oshibok katalogov. Oshibki v dannyh byvayut dvuh vidov: sluchainye i sistematicheskie. Esli vliyanie pervyh pervye mozhno umen'shit' putem massovosti, to vtorye – bolee opasnye. Sistematicheskie oshibki (t.e. takie, kotorye imeyut vid kakoi-libo funkcional'noi zavisimosti ot koordinat, bleska zvezdy) mogut byt' oshibochno interpretirovany kak real'nye kinematicheskie effekty. Vyyavlenie sistematicheskih oshibok – odna iz vazhneishih zadach nablyudatel'noi astrometrii (Vityazev, Cvetkov, 2016).
Kosmicheskaya missiya GAIA
Kosmicheskii apparat
Uzhe na pervom obsuzhdenii rezul'tatov missii Hipparcos bylo prinyato reshenie o sleduyushei. Planirovalos' neskol'ko variantov, no finansovuyu podderzhku poluchil po proekt GAIA – Global Astrometric Interferometer for Astrophysics (ESA Gaia Science Community). Apparat byl zapushen 19 dekabrya 2013 goda i do sih por rabotaet na orbite. Stoimost' vsego proekta, vklyuchaya obrabotku dannyh, priblizhaetsya k 1 mlrd. evro.
Principial'no apparat pohozh na Hipparcos. Tak zhe kak i on GAIA budet izmeryat' dugi (uglovye rasstoyaniya) mezhdu ob'ektami. Opticheskaya shema teleskopa sostoit iz dvuh zerkal'nyh teleskopov s razmerom osnovnyh zerkal (M1, M1) razmerom primerno poltora na pol metra (ris. 7). S pomosh'yu vspomogatel'nyh zerkal oba teleskopa proeciruyut izobrazhenie v odnu fokal'nuyu ploskost', a razdelenie izobrazhenii vozlozheno na cifrovuyu obrabotku. V otlichie ot Hipparcos GAIA voobshe ne ispol'zuet vhodnoi katalog (Turon i dr., 1992), kotoryi utochnyaetsya nablyudeniyami – eto obychnaya praktika klassicheskih nablyudenii. V GAIA identifikaciya i klassifikaciya ob'ektov proishodit pryamo na bortu apparata. V fokal'noi ploskosti razmeshena, po-vidimomu, samaya bol'shaya PZS-matrica (tochnee mozaika iz matric) v mire (ris. 8) (ESA GAIA Spacecraft summary, 2011).
Kosmicheskii apparat nahoditsya v tochke Lagranzha L2, takim obrazom, chtoby on nikogda ne popadal v ten' Zemli (ris. 9). Apparat nikogda ne otdalyaetsya ot tochki L2 na rasstoyanie svyshe 1 km, dlya obespecheniya zadannoi tochnosti nablyudenii ego koordinaty dolzhny byt' izvestny s tochnost'yu okolo 150 m, a skorost' – s tochnost'yu do 1 mm/s (ris. 10). V techenie 6.5 let apparat, medlenno vrashayas' i precessiruya, skaniruet nebesnuyu sferu takim obrazom, chtoby v srednem kazhdyi ob'ekt nablyudalsya ne menee 70 raz za ves' period nablyudenii (ris. 11). Eto dast vozmozhnost' opredelit' koordinaty ob'ekta s tochnost'yu 10 mikrosekund dugi (mksd) i sobstvennye dvizheniya s tochnost'yu 10 mksd/god. Sleduet ponimat', chto GAIA skaniruyushii apparat, poetomu nevozmozhno navestis' na konkretnyi ob'ekt i nevozmozhno izmenit' plan nablyudenii.
Ris. 7. Shema teleskopa GAIA.
M1, M2, M3 – zerkala pervogo teleskopa, M’1, M’2, M’3 –
zerkala vtorogo teleskopa,
1 – sistema krepleniya zerkal, 2 – sistema ohlazhdeniya sensorov, 3 –
sborka v fokal'noi ploskosti,
4 – ballon s azotom, 5 – difrakcionnye reshetki spektroskopa, 6 –toplivnyi
bak,
7 – zvezdnyi datchik, 8 – elektronika i batarei, 9 – glavnaya energeticheskaya
ustanovka
Pomimo astrometricheskih dannyh apparat GAIA srazu provodit grubuyu spektral'nuyu klassifikaciyu s pomosh'yu dvuhpolosnogo fotometra (v diapazonah 330–680 i 640–1050nm), a takzhe bolee tonkii spektral'nyi analiz dlya opredeleniya luchevyh skorostei (chto v principe ne bylo realizovano na Hipparcos) i parametrov zvezdnyh atmosfer (ESA, Focal plane). Fotometry takzhe pozvolyayut postroit' krivye bleska peremennyh zvezd.
Ris. 8. Mozaika PZS-matric v fokal'noi ploskosti teleskopa
Ris. 9. Mestonahozhdenie apparata – tochka L2.
Ris. 10. Orbita apparata otnositel'no tochki Lagranzha L2.
Ris. 11. Skanirovanie nebesnoi sfery za interval 100 dnei.
Posle proizvedeniya vychislenii dlya kazhdoi zvezdy budet poluchena ee traektoriya na nebesnoi sfere. Primer takoi traektorii priveden na ris. 12. V nem otchetlivo vidno parallakticheskii ellips, a ego smeshenie za neskol'ko let pozvolyaet ocenit' sobstvennoe dvizhenie zvezdy.
Ris. 12. Primer traektorii zvezdy.
Proekt GAIA v chislah
Final'naya versiya kataloga budet soderzhat' svyshe 1 mlrd. ob'ektov (predvaritel'nye rezul'taty uzhe pokazali, chto dazhe 1.6 mlrd). Iz nih 106 zvezd, yarche 12m budut imet' tochnost' opredeleniya polozhenii okolo 4 mksd (0.004 msd). 30x106 zvezd, yarche 15m – tochnost' 10 mksd, vse zvezdy slabee, no yarche 20m – tochnost' ne menee 150 mksd.
Plotnost' pokrytiya budet sostavlyat' ot 25 tys. zvezd do 3 mln. zvezd na kvadratnyi gradus vblizi galakticheskogo ekvatora.
Budut opredeleny luchevye skorosti 200 mln. zvezd (no na segodnyashnii moment – tol'ko 7 mln.). Tochnost' luchevyh skorostei yarkih zvezd (V<15m) ozhidaetsya na urovne 1–2 km/s, bolee slabyh 5–10 km/s (ESA, Radial Velocity with Gaia, 2019).
Budet proizveden analiz peremennosti poryadka 100 mln. zvezd, opredeleny massy okolo 10 tys. zvezd i obnaruzheny ekzoplanety na rasstoyaniyah do 200 pk. V Solnechnoi sisteme budut proizvedeny nablyudeniya 500 tys. malyh planet. A na kosmologicheskih rasstoyaniyah ozhidaetsya otkrytie (!) 500 tys. novyh kvazarov.
Proekt GAIA predstavlyaet soboi slozhneishuyu vychislitel'nuyu zadachu. Na polnuyu obrabotku vseh dannyh potrebuetsya vypolnit' do 1021 instrukcii s plavayushei tochkoi. Dlya sravneniya mozhno skazat', chto v god zapuska GAIA vse komp'yutery mira vypolnyali 1025 takih operacii v god! Kstati odin iz samyh bol'shih vychislitel'nyh proektov v mire tozhe astronomicheskii – eto poisk vnezemnyh iskusstvennyh signalov v radionablyudeniyah s pomosh'yu raspredelennyh vychislenii – programma SETI (Gindilis, 2000). Esli by potrebovalos' zatratit' vsego 1 s vremeni na obrabotku odnogo ob'ekta, no nam prishlos' by zhdat' 30 let do vyhoda final'nogo kataloga. Pryamoi Fur'e-analiz vseh peremennyh zvezd zanyal by 100 let, esli by on vypolnyalsya na odnom PK.
Dlya resheniya etih slozhnyh vychislitel'nyh zadach na apparate ustanovlen komp'yuter «szhimayushii» syrye dannye i peredayushii ih na Zemlyu so skorost'yu 3–8 Mbit/s, kotorye v svoyu ochered' obrabatyvayutsya v special'no postroennom dlya etogo vychislitel'nom centre v g. Madrid. Polnyi ob'em peredannyh s kosmicheskogo apparata «syryh» dannyh ocenivaetsya v 250 Tbit, raspakovannye dannye zaimut 150 Tbait, a rabochie kopii, arhivy, testy – 1 Pbait (Gaia Data Processing and Analysis Consortium).
Obshaya teoriya otnositel'nosti v GAIA
Dlya dostizheniya tochnosti na urovne uzhe v doli msd trebuetsya primenyat' relyativistskie nebesno-mehanicheskie modeli i modeli rasprostraneniya sveta (Krosta i Vekkiato, 2010). Ispol'zovanie n'yutonovskoi modeli privedet k oshibkam v astrometricheskih dannyh. Relyativistskaya model' nablyudeniya vklyuchaet:
1. Modelirovanie relyativistskoi aberracii (Preti i de Feliche, 2010).
2. Uchet relyativistskih effektov v dvizhenii sputnika vplot' do popravok urovnya 0.6mm/s!
3. Relyativistskie effekty v rasprostranenii sveta. Uchet monopol'nogo gravitacionnogo
polya vseh bol'shih planet i nekotoryh ih sputnikov. Uchet kvadrupol'nogo polya planet-gigantov
(t.e. uchet nesferichnosti gravitacionnyh polei!). Vliyanie dvizheniya tel. (Klioner,
2001)
4. Relyativistskie effekty v dvizhenii malyh tel Solnechnoi sistemy.
5. Relyativistskie effekty v dvizhenii zvezd (effekt Remera, mikrolinzirovanie).
Dolgoe vremya Obshaya teoriya otnositel'nosti ostavalas' disciplinoi skoree teoreticheskoi, libo ispol'zovavsheisya pri opisanii ekstremal'nyh ob'ektov (neitronnyh zvezd, chernyh dyr). No vysokotochnye nablyudeniya pereveli Obshuyu teoriyu otnositel'nosti v razryad prakticheskih disciplin. Bez ucheta relyativistskih effektov tochnosti v mikrosekundy dugi ne dostizhimy. Sleduet skazat', chto relyativistskaya model' rasprostraneniya sveta v Solnechnoi sisteme ispol'zovalas' uzhe pri obrabotke dannyh Hipparcos (The Hipparcos & Tycho Cat., V. 3)
Nauchnye zadachi GAIA
Missiya GAIA issleduet shirokii spektr nauchnyh zadach. Kratkoe ih perechislenie uzhe sostavit vnushitel'nyi spisok:
1. Kartirovanie Galaktiki.
2. Fizika zvezd (klassifikaciya, svetimost', effektivnye temperatury, indeks metallichnosti)
3. Kinematika i dinamika Galaktiki.
4. Kalibrovka shkaly kosmicheskih rasstoyanii.
5. Utochnenie vozrasta Vselennoi.
6. Raspredelenie temnoi materii v Galaktike (mikrolinizirovanie, nablyudeniya «korichnevyh»
karlikov).
7. Postroenie fundamental'noi sistemy otscheta, svyaz' radio i opticheskoi sistem cherez
pryamoe nablyudenie kvazarov.
8. Proverka Obshei teorii otnositel'nosti.
9. Utochnenie modeli Solnechnoi sistemy.
Osobo sleduet ostanovit'sya na zadache kalibrovki shkaly rasstoyanii (Turon i dr., 2012). Kak uzhe obsuzhdalos' v nachale stat'i, rasstoyanie – samyi slozhnyi dlya nablyudeniya parametr. Metoda ocenki rasstoyanii do galaktik, i, v konechnom schete, masshtab vsei Vselennoi opredelyaetsya tem, naskol'ko tochno my znaem rasstoyanie do cefeid, naskol'ko nadezhna poluchena zavisimost' «period – svetimost'». Dlya kalibrovki shkaly rasstoyanii budut vypolneny sleduyushie issledovaniya:
1. Parallaksy do cefeid, nahodyashihsya blizhe 3 kpk, budut izvestny s tochnost'yu luchshe1%.
S tochnost'yu ne huzhe 4% budut promereny rasstoyaniya do vseh cefeid v Galaktike.
2. Parallaksy dlya peremennyh tipa RR Lyr, nahodyashiesya blizhe 3 kpk, takzhe budut promereny
s tochnost'yu 1%. Ostal'nye zvezdy etogo tipa budut imet' oshibku parallaksa ne prevoshodyashuyu
10%.
3. Parallaksy mirid v Galaktike budut imet' otnositel'nuyu oshibku ne bolee 6%.
4. Parallaksy individual'nyh zvezd v 20 sharovyh zvezdnyh skopleniyah budut izmereny
s tochnost'yu 10%, a srednie rasstoyaniya do vseh sharovyh skoplenii budut na urovne 1%.
5. Apparat GAIA «dostanet» dazhe do Magellanovyh oblakov. Parallaksy cefeid
v nem budut izvestny s tochnost'yu 30%. Mozhno budet otvetit' na vopros: «odinakova
li zavisimost' period–svetimost' dlya cefeid v nashei Galaktike i v drugih galaktikah».
Predvaritel'nye rezul'taty missii
V 2016 godu byl vypushen tak nazyvaemyi pervyi reliz kataloga GAIA – GAIA DR1 (Braun i dr., 2016). On soderzhal 1140622 719 zvezd, dlya kotoryh byli privedeny tol'ko koordinaty, i osoboe podmnozhestvo TGAS (Tycho-Gaia Astrometric Solution, 2057050 zvezd tochnost'yu okolo 0.3 msd), yavlyayusheesya kombinaciei katalogov Hipparcos, Tycho-2 i dannyh GAIA. V sostave nabora DR1 takzhe zafiksirovany krivye bleska okolo 3 tys. cefeid i zvezd tipa RR Liry. Uzhe pervyi reliz pozvolil svyazat' sistemu kataloga s ICRF (Min'yar i dr., 2016). S podmnozhestvom TGAS provodilis' issledovaniya kinematiki Galaktiki i v nashei strane (Vityazev i dr. 2018).
25 aprelya 2018 g. uvidel svet vtoroi reliz – GAIA DR2 (Braun i dr., 2018). On soderzhit uzhe znachitel'nyi ob'em dannyh, poluchennyh isklyuchitel'no na kosmicheskom apparate (tabl. 3). Odnako po zayavleniyu avtorov (Luri i dr, 2018) ispol'zovat' individual'nye parallaksy poka sleduet s bol'shoi ostorozhnost'yu. U ochen' bol'shogo chisla zvezd parallaks dazhe otricatel'nyi. Na ris. 13 predstavleno raspredelenie parallaksov polumilliona kvazarov (on dolzhen byt' nulevym), no, kak my vidim, razbros parallaksa dlya etih ob'ektov sostavlyaet ±5 msd. V silu etogo, neposredstvenno postroenie diagrammy Gercshprunga-Ressela daet ves'ma razmytuyu kartinu (levaya chast' ris. 14), a esli vospol'zovat'sya usrednennymi dannymi o rasstoyanii dlya zvezd, prinadlezhashih rasseyannym skopleniyam, to kartina stanovitsya bolee chetkoi (pravaya chast' ris. 14). Na etih diagrammah vpervye ispol'zovan pokazatel' cveta GBP–GRP iz raznosti zvezdnyh velichin, opredelennyh na apparate, a ne iz nazemnyh istochnikov (ESA, Gaia Collaboration, 2018).
Vo vtoroi polovine 2021 goda ozhidaetsya poyavleniya tret'ego reliza kataloga (Gaia Early Data Release 3). V nem ozhidaetsya okolo 1.5 mlrd. zvezd, imeyushih vse 5 astrometricheskih parametra vplot' do zvezd 21m. Dlya takogo zhe kolichestva zvezd budet predstavlena uluchshennaya dvupolosnaya fotometriya, pri etom utverzhdaetsya, chto fotometricheskaya sistema DR3 budet otlichat'sya ot DR2. Vyhod pervoi final'noi versii (budut i posleduyushie), v kotoroi budut polnost'yu realizovany zayavlennye tochnosti, namechen na 2022 god.
Ris. 13. Raspredelenie parallaksov 556849 kvazarov po dannym GAIA DR2.
 |  |
Ris. 14. Diagrammy Gercshprunga-Ressela dlya vseh zvezd i dlya 32 rasseyannyh zvezdnyh skoplenii po dannym GAIA DR2.
Tablica 3. Sravnenie relizov kataloga GAIA.
| DR3 | DR2 | DR1 | |
| Obshee kolichestvo istochnikov | 1 800 000 000 | 1 692 919 135 | 1 142 679 769 |
| Kolichestvo istochnikov s 5 parametrami | 1 500 000 000 | 1 331 909 727 | 2 057 050 |
| Kolichestvo istochnikov s 2 parametrami | 300 000 000 | 361 009 408 | 1 140 622 719 |
| Istochniki so srednei velichinoi G | 1 800 000 000 | 1 692 919 135 | 1 142 679 769 |
| Istochniki so srednei GBP fotometriei | 1 500 000 000 | 1 381 964 755 | - |
| Istochniki so srednei GRP fotometriei | 1 500 000 000 | 1 383 551 713 | - |
| Istochniki s luchevymi skorostyami | ne izvestno | 7 224 631 | - |
| Peremennye istochniki | ne izvestno | 550 737 | 3 194 |
| Izvestnye asteroidy s dannymi epohi | ne izvestno | 14 099 | - |
| Effektivnye temperatury (Teff) | ne izvestno | 161 497 595 | - |
| Istochniki s radiusom i svetimost'yu | ne izvestno | 76 956 778 | - |
Ssylki
1. Arias i dr. (Arias E. F., Charlot P., Feissel M., Lestrade J.-F.). The Extragalactic
Reference System of the International Earth Rotation Service, ICRS, Astron. Astrophys.,
303, (1995)
2. Braun i dr. (A. Brown et al.). Gaia Data Release 1. Astron. & Astroph. V. 595,
(2016)
3. Braun i dr. (A. Brown et al.). Gaia Data Release 2. Astron. & Astroph. V. 616,
(2018)
4. Van Al'tena (F. van Altena, Jessica T. Lee, Dorrit Hoffleit) Yale Trigonometric
Parallaxes Preliminary (van Altena+ 1991)
5. Vilen i dr. (Wielen, R., Schwan, H., Dettbarn, C., Lenhardt, H., Jahreiß,
H., Jährling, R.). Sixth Catalogue of Fundamental Stars (FK6). Part I: Basic
Fundamental
Stars with Direct Solutions. Veröffentlichungen Astronomisches Rechen-Institut
Heidelberg, No. 35 (1999)
6. Vilen i dr. (Wielen, R., Schwan, H., Dettbarn, C., Lenhardt, H., Jahreiß,
H., Jährling, R., Khalisi, E.). Sixth Catalogue of Fundamental Stars (FK6).
Part III:
Additional Fundamental Stars with Direct Solutions, No. 37 (2000)
7. V.V.Vityazev. Uspehi astrometrii. Zhurnal "Planetarii" (Obshestvo «Znanie»
Rossii, №22 (1999)
8. Vityazev i dr. (Vityazev V, Tsvetkov AS, Petrov SD, Trofimov DA). Comparison of
XPM and UCAC4 catalogues in the Galactic coordinate system. Astron. Nachr./AN, DOI:
10.1002/asna.201613220
(2016)
9. Vityazev i dr. (V. V. Vityazev et al.). Kinematics of stars from the TGAS (Gaia
DR1) Catalogue. Astron. Letters, Vol. 44, No. 4, pp. 236–247. (2018)
10. Vityazev V.V. i dr. Nebesnye i zemnye koordinaty. Uchebnoe posobie po astrometricheskoi
praktike. Izd. SPbGU, 2011
11. Vityazev, Cvetkov (V. V. Vityazev and A. S. Tsvetkov). Comparisons of the Galactic
coordinate frames realized by the catalogues PPMXL and UCAC4. MNRAS, Vol. 461, №
3 (2016).
12. Volodarov V. P. Dobrosovestnyi nablyudatel'. Vestnik RAN. M., t. 66, № 12
(1996).
13. Gindilis L. M. SETI v Rossii: poslednee desyatiletie XX veka, Zemlya i Vselennaya,
№ 5. S. 39-48; № 6. S. 64-72 (2000)
14. Zaharias i dr. (Zacharias, N.; Monet, D. G.; Levine, S. E.; Urban, S. E.; Gaume,
R.; Wycoff, G. L.). The Naval Observatory Merged Astrometric Dataset (NOMAD). American
Astronomical Society Meeting 205, id.48.15; Bulletin of the American Astronomical
Society, Vol. 36, p.1418 (2004)
15. Zaharias i dr. (Zacharias N. et al.). The Fourth US Naval Observatory CCD Astrograph
Catalog (UCAC4), Astronomical Journal 145(44), (2013).
16. Kiselev, A.A.. Sobstvennye dvizheniya "nepodvizhnyh" zvezd i ih znachenie v astronomii.
Sorosovskii obrazovatel'nyi zhurnal (2002)
17. Klioner S. (Klioner, Sergei). A Practical Relativistic Model of Microarcsecond
Astrometry in Space. The Astronomical Journal. 125. 10.1086/367593 (2001).
18. Kovalevskii Zh. Sovremennaya astrometriya. Fryazino: Vek 2, (2004).
19. Krosta i Vekkiato (M. Crosta and A. Vecchiato). Gaia relativistic astrometric
models, Astron. & Astroph. 509, A37 (2010)
20. Luri i dr. (X. Luri et al.) Gaia Data Release 2 – Using Gaia parallaxes,
Astron & Astroph., V. 616, (2018).
21. Matveenko L. I. Istoriya RSDB – stanovlenie i razvitie. SPb.: Institut prikladnoi
astronomii (2007).
22. Min'yar, (F. Mignard et al.) Gaia Data Release 1: Reference frame and optical
properties of ICRF sources. Astron & Astroph., V. 595 (2016)
23. Perriman (M. Perryman) The History of Astrometry, European Physical Journal (2012)
24. Preti i de Feliche (G. Preti and F. de Felice) Relativistic satellite astrometry
at μarcsec precision and the measurement of the stellar aberration Astron. &
Astroph.
513, A68 (2010)
25. Rezer i Bastian (S. Roeser and U. Bastian). Catalogue of Positions and Proper
Motions. Astronomy and Astrophysics Supplement, 74, 449 (1988).
26. Rezer i dr. (Roeser S., Demleitner M., Schilbach E.), , Astron. J., 139, 2440
(2010)
27. Snaider (John P. Snyder). Flattening the Earth: Two Thousand Years of Map Projections,
pp.130-133, ISBN 0-226-76747-7 (1993)
28. Sokolovskaya Z. K. Pervye opredeleniya zvezdnyh parallaksov. K voprosu o prioritete
odnogo otkrytiya. Vestnik AN SSSR. № 3. (1972).
29. Skrutski i dr. (M.F. Skrutskie et al.), The Two Micron All Sky Survey (2MASS)
AJ, 131, 1163 (2006)
30. Sushe, Fessel'-Vern'e (Jean Souchay and Martine Feissel-Vernier) (eds.). The International
Celestial Reference System and Frame (2014)
31. Tompson R., Moran Dzh., Svenson Dzh. Radiointerferometriya so sverhdlinnymi bazami.
Interferometriya i sintez v radioastronomii / Pod red. L. I. Matveenko. M.: Mir, (1989)
32. Turon i dr (C. Turon et al.), The Hipparocs Input Catalogue. Astron. & Astroph.,
258, 74-81;
33. Turon i dr. (Turon, Catherine, Luri, Xavier and Masana, Eduard). Building the
cosmic distance scale: from Hipparcos to Gaia, Astrophysics and Space Science, V.
341 (2012)
34. Fedorov i dr. (Fedorov P., Myznikov A., Akhmetov V.). The XPM Catalogue. Absolute
proper motions of 280 million stars. MNRAS, 393, 133, (2009)
35. Frike i dr. (Fricke W., Schwan H., Lederle T.). Veroeff. Astron. Rechen-Institut
Heidelb. No. 32 (1988)
36. Heg i dr. (Høg E. et al.) The Tycho-2 Catalogue of the 2.5 Million Brightes
Stars, Astron. & Astroph., 355, L27 (2000)
37. Cvetkov A.S. Rukovodstvo po prakticheskoi
rabote s katalogom Hipparcos: Uchebno-metod.
posobie. SPb., (2005).
38. Cvetkov A.S.
Rukovodstvo po rabote s katalogom Tycho-2: uchebno-metod. posobie.
SPb., (2005)
39. Shefer (Bradley E. Schaefer). Abstract from the American Astronomical Society
meeting in San Diego, California (2005)
40. ESA,
Radial Velocity with Gaia
41. ESA, Gaia Science Community
42. ESA, Gaia Collaboration, Gaia Data Release 2. Observational Hertzsprung-Russell
diagrams. Astron. & Astroph., V. 616, id.A10 (2018)
43. ESA, GAIA Spacecraft summary
44. ESA, Gaia Early Data Release
3
45. ESA, Gaia Data
Processing and Analysis Consortium
46. ESA. The Hipparcos and Tycho Catalogues. — Noordwijk, the Netherlands:
ESA, Publications Division, 1997.
47. ESA, Focal plane
48. The HIPPARCOS and TYCHO catalogues. V.1 ESA, 1997.
49. The Hipparcos and Tycho Catalogues, V.3, Chapter 16
50. Proceedings
from the
Hipparcos Venice'97 symposium
A.S.Cvetkov (a.s.tsvetkov@inbox.ru)
Sankt-Peterburgskii gosudarstvennyi universitet
Blagodarnosti: Issledovanie vypolneno pri finansovoi podderzhke RFFI v ramkah nauchnogo proekta № 19-11-00001
Acknowledgments: The reported study was funded by RFBR, project number 19-11-00001
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
astrometriya
Publikacii so slovami: astrometriya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
