국제천문기준시스템과 그 실현

International Celestial Reference System and its realizations

국제천문기준시스템(ICRS)은 국제천문연맹(IAU)이 채택한 현행 표준천문기준시스템이다.그것의 기원은 태양계의 중심부에 있으며, "먼 은하계 밖의 물체에 대해 [1][2]지구적인 자전을 보여주지 않는" 축을 가지고 있다.이 고정 기준 시스템은 "적도 좌표의 직접 관측, 적경 및 적위"에 기초한 별의 위치를 공개하고 "특권 축..."으로 채택한 이전 기준 시스템과는 다릅니다.특정 날짜와 [4]시간에 평균 적도와 동적 분점"을 표시합니다.

국제천체기준프레임(ICRF)은 전파 파장에서 관측된 기준천체를 사용하여 국제천체기준시스템을 구현한 것입니다.ICRS의 맥락에서 기준 프레임(RF)은 기준 시스템의 물리적 실현이다. 즉, 기준 프레임은 ICRS에 [5]의해 기술된 절차를 사용하여 도출된 기준 소스의 수치 좌표 세트이다.

좀 더 구체적으로 말하면ICRF는 매우 긴 기준선 간섭계를 사용하여 관측된 외부 은하 선원(주로 퀘이사)의 측정된 위치에 의해 축이 정의되는 관성 중심 기준 프레임이며, Gaia-CRF는 Gaia 위성 및 Gaia에 의해 광학적으로 측정된 외부 은하 선원의 위치에 의해 정의된 관성 중심 기준 프레임이다.축이 ICRF에 적합하도록 회전한다.일반상대성이론은 중력체 주위에 진정한 관성 프레임이 없다는 것을 의미하지만 ICRF와 Gaia-CRF를 정의하는 데 사용되는 은하계 외 선원이 너무 멀기 때문에 이러한 기준 프레임은 측정 가능한 각도 회전을 나타내지 않기 때문에 중요하다.ICRF와 Gaia-CRF는 이제 천체 위치를 정의하는 [6]데 사용되는 표준 기준 프레임이다.

참조 시스템 및 프레임

기준 시스템과 기준 프레임을 구별하는 데 유용합니다.기준 프레임은 "특정 좌표 [7]프레임을 정의하거나 실현하는 데 도움이 되는 기준 객체 세트의 채택된 좌표 카탈로그"로 정의되었습니다.참조 시스템은 "하나 이상의 참조 프레임을 사용하는 데 필요한 절차, 모델 및 상수의 전체"[7][8]를 포함하는 더 넓은 개념입니다.

실현

ICRF는 전체 하늘에 분포되어 있는 수백 개의 은하계 외 전파원(대부분 퀘이사)에 기초하고 있다.이들은 매우 멀리 떨어져 있기 때문에 현재 기술에는 정지해 있는 것이 분명하지만 VLBI(Very Long Baseline Interferometry)를 통해 위치를 매우 정확하게 측정할 수 있습니다.대부분의 위치는 1밀리초(mas) 이상으로 [9]알려져 있습니다.

1997년 8월, 국제천문연맹은 XX의 결의 B2에서 결의했다.III차 총회 "히파르코스 카탈로그가 [6]광파장에서의 ICRS의 주요 실현이어야 한다."히파르코스 천체 기준 프레임(HCRF)은 히파르코스 [10]카탈로그에 있는 약 100,000개의 별 중 일부를 기반으로 합니다.2021년 8월 국제천문연맹은 제21차 총회 결의 B3호에서 2022년 1월 1일부터 다음과 같이 결정했다.국제천문기준시스템(ICRS)의 근본적인 실현은 무선영역에 대한 국제천문기준프레임(ICRF3)의 제3의 실현과 광학영역에 [6]대한 Gaia-CRF3를 포함해야 한다."

무선 파장(ICRF)

ICRF1

현재 ICRF1이라고 불리는 ICRF는 1998년 [2]1월 1일 국제천문연맹에 의해 채택되었다.ICRF1은 ICRS의 축을 지향하여 이전의 천문학적 기준 프레임인 Fifth Fundamental Catalog(FK5)를 반영하였다.그것은 약 250마이크로초(μas)의 각 소음 바닥과 약 20μas의 기준 축 안정성을 가지고 있었다. 이는 (FK5)[11][12]에서 파생된 이전 기준 프레임에 비해 크기순으로 개선된 것이다.ICRF1에는 212개의 정의 선원이 포함되며, 396개의 정의되지 않은 선원의 위치가 참조용으로 포함되어 있다.이러한 출처의 위치는 카탈로그의 이후 확장에서 조정되었다.ICRF1은 제5기초 카탈로그(FK5) "J2000.0" 프레임의 ([2]낮은) 정밀도 범위 내에서의 방향과 일치한다.

ICRF2

업데이트된 [12][13]참조 프레임 ICRF2는 2009년에 만들어졌다.이번 업데이트는 국제천문연맹, 국제지구자전기준시스템서비스, 국제측지및천문측정서비스(VLBI Service for Geodesy and Astrometry)[14]의 공동작업이었다.ICRF2는 295개의 콤팩트 무선 소스(이 중 97개는 ICRF1도 정의함)의 위치에 의해 정의됩니다.ICRF1의 두 번째 확장인 ICRF1-Ext2와 ICRF2의 정렬은 두 기준 프레임에 공통되는 138개의 선원을 사용하여 이루어졌다.정의되지 않은 선원을 포함하여 매우 긴 기준선 간섭계를 사용하여 측정된 선원 3414개로 구성된다.ICRF2의 소음 바닥은 약 40μas이고 축 안정성은 약 10μas이다.ICRF2의 유지보수는 특히 위치 안정성이 우수하고 명확한 [15]공간 구조를 가진 295명의 선원으로 이루어진다.

기준 프레임을 도출하는 데 사용된 데이터는 1979년부터 [12]2009년까지 약 30년 동안 VLBI 관측에서 나왔다.S-밴드(2.3GHz)와 X-밴드(8.4GHz)의 무선 관측치를 동시에 기록해 전리층 영향을 보정했다.관측 결과 망원경 쌍 중 약 650만 개의 그룹 지연 측정이 이루어졌다.그룹 지연은 대기 및 지구물리 과정을 고려한 소프트웨어로 처리되었다.기준 선원의 위치는 그룹 지연 측정에서 평균 제곱 오차를 최소화하여 해결해야 할 미지의 것으로 취급되었다.솔루션은 국제 지상 참조 프레임(ITRF2008) 및 지구 지향 매개변수([16]EOP) 시스템과 일치하도록 제한되었습니다.

ICRF3

ICRF3는 ICRF의 세 번째 주요 개정판으로, 2018년 8월 IAU에 의해 채택되어 2019년 1월 1일부터 시행된다.이 모델링에는 태양계의 갈락토심 가속 효과와 ICRF2 이상의 새로운 기능이 통합된다. ICRF3에는 3개의 주파수 대역에서의 측정이 포함되어 있으며, 3개의 독립적이고 약간 다른 ICRS의 실현을 제공한다. 즉, 8.4GHz(X 대역)에서의 이중 주파수 측정과 2.4536 전원에서는 3GHz(S밴드), 24GHz(K밴드), 678 전원에서는 32GHz(Ka밴드) 및 8.4GHz(X밴드)에서의 듀얼 주파수 측정.이 중 하늘에 균일하게 분포된 303개의 선원은 프레임의 축을 고정하는 "정의 선원"으로 식별된다.ICRF3는 또한 남쪽 [17][18][19]하늘에서 정의되는 선원의 수를 증가시킨다.

광파장

히파르코스 천체 기준 프레임(HCRF)

1991년 국제천문연맹은 "은하 밖의 선원 위치 목록과 ...의 관계를 결정하기 위해 관측 프로그램을 수행하거나 계속할 것"을 권고했다.FK5와 히파르코스 카탈로그의 [1]스타입니다."다양한 링크 기술을 사용하여, 히파르코스 카탈로그에 의해 정의된 좌표 축은 은하외 무선 [20]프레임과 정렬되었습니다.1997년 8월, 국제천문연맹은 XX의 결의안 B2를 승인했다.제3차 총회 "히파르코스 카탈로그는 1996년에 최종 결정되었으며 좌표 프레임은 ±0.6 밀리시컨드(mas)"의 1 시그마 불확실성으로 은하계 외 선원 프레임[ICRF1]의 좌표 프레임과 일치하며 "히파르코스 카탈로그가 광파장에서 [2]ICRS의 1차 실현이 되어야 한다"고 해결했다.

두 번째 가이아 천체 기준 프레임(Gaia–CRF2)

두 번째 Gaia 천체 기준 프레임(Gaia – CRF2)은 Gaia 우주선이 50만 개 이상의 은하계 선원을 22개월 동안 관측한 것에 기초하여 2018년에 등장했으며, "ICRS의 첫 번째 본격적인 광학 실현, 즉, 은하계 선원에만 구축된 광학 기준 프레임"으로 묘사되어 왔다.Gaia-CRF2의 축은 Gaia-CRF2와 ICRF3 [21][22]프로토타입에 공통된 2820개의 물체를 사용하여 곧 출시될 ICRF3의 프로토타입 버전에 맞춰 정렬되었다.

세 번째 가이아 천체 기준 프레임(Gaia–CRF3)

세 번째 가이아 천체 기준 범위(Gaia-CRF3)는 은하계 외 선원 1,614,173개의 관측치를 33개월에 걸쳐서 얻은 것이다.이전의 히파르코스 및 가이아 기준 프레임과 마찬가지로, Gaia-CRF3의 축은 S/X [23][24]주파수 대역에서 ICRF-3의 3142개의 광학적 대응 프레임에 정렬되었다.2021년 8월, 국제천문연맹은 Gaia-CRF3가 "히파르코스 카탈로그"를 크게 대체했으며 "사실상 천문학계 내에서 천체 기준 프레임의 광학적 실현"이라고 언급했다.따라서 IAU는 Gaia-CRF3를 "광학적 [6]영역에 대한 국제천문기준시스템(ICRS)의 근본적인 실현"으로 결정했다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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  8. ^ "International Celestial Reference System (ICRS)". U.S. Naval Observatory, Astronomical Applications. Retrieved 24 June 2022. A reference system ... defines the origin and fundamental planes (or axes) of the coordinate system. It also specifies all of the constants, models, and algorithms used to transform between observable quantities and reference data that conform to the system. A reference frame consists of a set of identifiable fiducial points on the sky (specific astronomical objects), along with their coordinates, that serves as the practical realization of a reference system.
  9. ^ "International Celestial Reference System (ICRS)". U.S. Naval Observatory, Astronomical Applications. Retrieved 23 June 2022.
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