stringtranslate.com

Гиппархос

Hipparcos — научный спутник Европейского космического агентства (ESA), запущенный в 1989 году и действовавший до 1993 года. Это был первый космический эксперимент, посвященный точной астрометрии — точному измерению положения небесных объектов на небе. [3] Это позволило провести первые высокоточные измерения собственной яркости (по сравнению с менее точной видимой яркостью ), собственных движений и параллаксов звезд, что позволило лучше рассчитать их расстояние и тангенциальную скорость . В сочетании сизмерениями лучевой скорости с помощью спектроскопии астрофизики наконец смогли измерить все шесть величин, необходимых для определения движения звезд. Полученный в результате Каталог Hipparcos , высокоточный каталог, содержащий более 118 200 звезд, был опубликован в 1997 году.В то же время был опубликован Каталог Тихо с более низкой точностью, содержащий более миллиона звезд, а расширенный Каталог Тихо-2, содержащий 2,5 миллиона звезд. Звезды были опубликованы в 2000 году.Следующая миссия Hipparcos, Gaia , была запущена в 2013 году.

Слово «Гиппаркос» является аббревиатурой от «Высокоточный спутник для сбора параллакса» , а также отсылкой к древнегреческому астроному Гиппарху из Никеи, который известен применением тригонометрии в астрономии и открытием прецессии равноденствий .

Фон

Ко второй половине 20-го века точное измерение положения звезд с Земли натолкнулось на практически непреодолимые препятствия на пути повышения точности, особенно для измерений под большими углами и систематических условий. В основном проблемы были связаны с воздействием земной атмосферы , но они усугублялись сложными оптическими условиями, тепловыми и гравитационными отклонениями приборов, а также отсутствием видимости всего неба . Официальное предложение провести такие точные наблюдения из космоса было впервые выдвинуто в 1967 году. [4]

Первоначально миссия была предложена французскому космическому агентству CNES , которое сочло ее слишком сложной и дорогой для единой национальной программы и рекомендовало предлагать ее в многонациональном контексте. Его принятие в рамках научной программы Европейского космического агентства в 1980 году стало результатом длительного процесса исследований и лоббирования . Основная научная мотивация заключалась в том, чтобы определить физические свойства звезд посредством измерения их расстояний и космического движения и, таким образом, поместить теоретические исследования звездной структуры и эволюции, а также исследования галактической структуры и кинематики на более надежную эмпирическую основу. Целью наблюдений было определение положений, параллаксов и годовых собственных движений примерно 100 000 звезд с беспрецедентной точностью в 0,002  угловых секунды , что на практике в конечном итоге было превзойдено в два раза. Название космического телескопа «Гиппаркос» было аббревиатурой от «Высокоточный спутник для сбора параллакса» , а также отражало имя древнегреческого астронома Гиппарха , который считается основателем тригонометрии и первооткрывателем прецессии равноденствий. (из-за колебания Земли вокруг своей оси).

Спутник и полезная нагрузка

Оптическая микрофотография части основной модулирующей сетки (вверху) и сетки звездного картографа (внизу). Период основной сетки составляет 8,2 микрометра .

Космический корабль нес один полностью отражающий эксцентричный телескоп Шмидта с апертурой 29 см (11 дюймов). Специальное зеркало, объединяющее лучи, совмещало два поля зрения, расположенные под углом 58° друг от друга, в общую фокальную плоскость. Это сложное зеркало состояло из двух зеркал, наклоненных в противоположные стороны, каждое из которых занимало половину прямоугольного входного зрачка и обеспечивало невиньетированное поле зрения примерно 1° × 1°. Телескоп использовал систему сеток на фокальной поверхности, состоящую из 2688 чередующихся непрозрачных и прозрачных полос с периодом 1,208 угловых секунд (8,2 микрометра). За этой системой сетки расположена трубка диссектора изображения ( детектор типа фотоумножителя ) с чувствительным полем зрения диаметром около 38 угловых секунд, преобразующая модулированный свет в последовательность отсчетов фотонов (с частотой дискретизации 1200 Гц ), из которой можно было определить фазу всей последовательности импульсов звезды. Видимый угол между двумя звездами в объединенных полях зрения по модулю периода сетки был получен из разности фаз последовательностей импульсов двух звезд. Первоначально предназначавшийся для наблюдения около 100 000 звезд с астрометрической точностью около 0,002 угловой секунды, окончательный Каталог Hipparcos включал почти 120 000 звезд [5] : xiii  со средней точностью чуть лучше 0,001 угловой секунды (1 миллиаркс). ). [5] : 3 

Дополнительная система фотоумножителя просматривала светоделитель на оптическом пути и использовалась в качестве звездного картографа. Его цель состояла в том, чтобы отслеживать и определять положение спутника и в процессе собирать фотометрические и астрометрические данные всех звезд примерно до 11-й звездной величины. Эти измерения проводились в двух широких полосах, примерно соответствующих B и V в фотометрической системе (Джонсона) UBV . Положения последних звезд должны были быть определены с точностью до 0,03 угловой секунды, что в 25 раз меньше, чем у звезд основной миссии. Первоначально предназначавшийся для наблюдения около 400 000 звезд, итоговый Каталог Тихо включал чуть более 1 миллиона звезд, а последующий анализ расширил его до Каталога Тихо-2 , насчитывающего около 2,5 миллионов звезд.

Положение космического корабля относительно его центра тяжести контролировалось таким образом, чтобы сканировать небесную сферу в регулярном прецессионном движении, сохраняя постоянный наклон между осью вращения и направлением на Солнце. Космический корабль вращался вокруг своей оси Z со скоростью 11,25 оборотов в день (168,75 угловых секунд в секунду) под углом 43° к Солнцу . Ось Z вращалась вокруг линии Солнце-спутник со скоростью 6,4 оборота в год. [6]

Космический корабль состоял из двух платформ и шести вертикальных панелей, изготовленных из алюминиевых сот. Солнечная батарея состояла из трех развертываемых секций общей мощностью около 300 Вт. Две антенны S-диапазона были расположены сверху и снизу космического корабля, обеспечивая всенаправленную скорость передачи данных по нисходящей линии связи 24   кбит/с . Подсистема ориентации и управления орбитой (включающая гидразиновые двигатели мощностью 5 ньютонов для курсовых маневров, двигатели на холодном газе мощностью 20 миллиньютон для ориентации и гироскопы для определения ориентации) обеспечивала правильное динамическое управление и определение ориентации в течение всего срока эксплуатации.

Принципы

Некоторые ключевые особенности наблюдений были следующими: [7]

Принципы астрометрических измерений. Закрашенные кружки и сплошные линии показывают три объекта из одного поля зрения (размером около 1°), а светлые кружки и пунктирные линии — три объекта из отдельной области неба, наложенные друг на друга в силу большого основного угла. Слева: положения объектов в одну опорную эпоху. В центре: их космические движения за примерно четыре года с произвольными векторами собственного движения и масштабными коэффициентами; треугольники показывают свои позиции в фиксированную эпоху ближе к концу интервала. Справа: общие изменения положения, включая дополнительные видимые движения из-за годового параллакса, четыре петли, соответствующие четырем оборотам Земли вокруг Солнца. Движения, вызванные параллаксом, синфазны для всех звезд в одной и той же области неба, так что относительные измерения в пределах одного поля могут дать только относительные параллаксы. Хотя относительные расстояния между звездами постоянно меняются в течение периода измерений, они описываются всего пятью числовыми параметрами на каждую звезду (двумя компонентами положения, двумя компонентами собственного движения и параллаксом).
Путь по небу одного из объектов каталога Hipparcos за период в три года. Каждая прямая линия указывает наблюдаемое положение звезды в определенную эпоху: поскольку измерение одномерное, точное местоположение вдоль этой линии положения не определяется наблюдением. Кривая представляет собой смоделированную траекторию звезды, адаптированную ко всем измерениям. Предполагаемое положение в каждую эпоху обозначается точкой, а остаток - короткой линией, соединяющей точку с соответствующей линией положения. Амплитуда колебательного движения дает параллакс звезды, а линейная составляющая представляет собственное движение звезды.

Разработка, запуск и эксплуатация

Спутник Hipparcos финансировался и управлялся под общим руководством Европейского космического агентства (ЕКА). Основными промышленными подрядчиками были Matra Marconi Space (ныне EADS Astrium ) и Alenia Spazio (ныне Thales Alenia Space ).

Другие аппаратные компоненты были поставлены следующим образом: зеркало, объединяющее лучи, от REOSC в Сен-Пьер-дю-Перрэ , Франция; сферические, складные и релейные зеркала от Carl Zeiss AG в Оберкохене , Германия; внешние перегородки от рассеянного света от CASA в Мадриде , Испания; модулирующая сетка от CSEM в Невшателе , Швейцария; система управления механизмом и электроника терморегулирования от Dornier Satellite Systems во Фридрихсхафене , Германия; оптические фильтры, экспериментальные конструкции и система управления ориентацией и орбитой от Matra Marconi Space в Велизи , Франция; механизмы переключения приборов от Oerlikon-Contraves в Цюрихе , Швейцария; трубка диссектора изображения и детекторы фотоумножителя, собранные Голландской организацией космических исследований ( SRON ) в Нидерландах; механизм перефокусировки, разработанный TNO-TPD в Делфте , Нидерланды; подсистема электропитания компании British Aerospace в Бристоле , Великобритания; система управления конструкцией и реакцией компании Daimler-Benz Aerospace в Бремене , Германия; солнечные батареи и система терморегулирования от Fokker Space System в Лейдене , Нидерланды; система обработки данных и телекоммуникаций от Saab Ericsson Space в Гетеборге , Швеция; и двигатель Apogee Boost от SEP во Франции. Группы из Института астрофизики в Льеже , Бельгия, и Лаборатории пространственной астрономии в Марселе , Франция, представили процедуры оптических характеристик, калибровки и выравнивания; Captec в Дублине . Ирландия и компания Logica в Лондоне внесли свой вклад в разработку бортового программного обеспечения и калибровку.

Спутник Hipparcos был запущен (со спутником прямого вещания TV-Sat 2 в качестве второго пассажира) на ракете-носителе Ariane 4 , рейс V33, из Центра Spatial Guyanais , Куру , Французская Гвиана, 8 августа 1989 года. Запущен в геостационарный переход . орбите (GTO), апогейный разгонный двигатель Маг-2 не сработал, и намеченная геостационарная орбита так и не была достигнута. Однако с добавлением дополнительных наземных станций в дополнение к центру управления операциями ЕКА в Европейском центре космических операций (ESOC) в Германии спутник успешно работал на своей геостационарной переходной орбите (GTO) в течение почти 3,5 лет. Все первоначальные цели миссии в конечном итоге были перевыполнены.

Включая смету научной деятельности, связанной со спутниковыми наблюдениями и обработкой данных, миссия Hipparcos обошлась примерно в 600 миллионов евро (в экономических условиях 2000 года), а в ее реализации приняли участие около 200 европейских ученых и более 2000 человек в европейской промышленности.

Входной каталог Hipparcos

Спутниковые наблюдения основывались на заранее определенном списке целевых звезд. Звезды наблюдались во время вращения спутника с помощью чувствительной области детектора трубки диссектора изображений. Этот заранее определенный список звезд сформировал Входной каталог Hipparcos (HIC): каждая звезда в окончательном каталоге Hipparcos содержалась во Входном каталоге. [8] Входной каталог был составлен Консорциумом INCA в период 1982–1989 годов, доработан перед запуском и опубликован как в цифровом, так и в печатном виде. [9]

Хотя он полностью заменен результатами спутников, он, тем не менее, включает дополнительную информацию о нескольких компонентах системы, а также подборки лучевых скоростей и спектральных классов, которые, не наблюдавшиеся со спутника, не были включены в опубликованный Каталог Hipparcos .

Ограничения на общее время наблюдений и однородность звезд на небесной сфере для спутниковых операций и анализа данных привели к созданию входного каталога, насчитывающего около 118 000 звезд. Он объединил два компонента: во-первых, исследование около 58 000 объектов, максимально полное до следующих предельных звездных величин: V<7,9 + 1,1sin|b| для спектральных классов ранее G5 и V<7,3 + 1,1sin|b| для спектральных классов позже G5 (b — галактическая широта). Звезды, составляющие этот обзор, отмечены в Каталоге Hipparcos .

Второй компонент включал дополнительные звезды, выбранные в соответствии с их научным интересом, ни одна из которых не была тусклее, чем примерно V = 13 звездных величин. Они были выбраны из примерно 200 научных предложений, представленных на основе Приглашения к подаче предложений, выпущенного ЕКА в 1982 году, и были определены по приоритетности Комитетом по отбору научных предложений по согласованию с Консорциумом входного каталога. Этот выбор должен был сбалансировать «априорный» научный интерес и ограничения по масштабу программы наблюдений, общее время наблюдений и ограничения по однородности неба.

Сокращение данных

Для основных результатов миссии анализ данных проводился двумя независимыми научными группами, NDAC и FAST, в состав которых вошли около 100 астрономов и ученых, в основном из европейских институтов (государств-членов ЕКА). Анализ, основанный на почти 1000 Гбит спутниковых данных, полученных за 3,5 года, включал в себя комплексную систему перекрестной проверки и проверки и подробно описан в опубликованном каталоге.

Была включена подробная модель оптической калибровки для отображения преобразования неба в инструментальные координаты. Его адекватность может быть подтверждена детальными остатками измерений. Орбита Земли и орбита спутника относительно Земли были важны для описания местоположения наблюдателя в каждую эпоху наблюдений и предоставлялись соответствующими эфемеридами Земли в сочетании с точной спутниковой локацией. Поправки, связанные со специальной теорией относительности ( звездная аберрация ), использовали соответствующую скорость спутника. Модификации из-за общего релятивистского отклонения света были значительными (4 миллисекунды дуги под углом 90 ° к эклиптике) и с поправкой на детерминистское предположение γ = 1 в формализме PPN . Остатки были исследованы, чтобы установить пределы любых отклонений от этого общерелятивистского значения, и никаких существенных расхождений обнаружено не было.

Система отсчета

Спутниковые наблюдения, по существу, дали весьма точные относительные положения звезд относительно друг друга на протяжении всего периода измерений (1989–1993 гг.). В отсутствие прямых наблюдений внегалактических источников (за исключением маргинальных наблюдений квазара 3C 273 ) полученная жесткая система отсчета трансформировалась в инерциальную систему отсчета , связанную с внегалактическими источниками. Это позволяет напрямую коррелировать обзоры на разных длинах волн со звездами Hipparcos и гарантирует, что собственные движения каталога, насколько это возможно, кинематически невращаются. Определение соответствующих трех углов вращения твердого тела и трех зависящих от времени скоростей вращения было проведено и завершено до публикации каталога. Это привело к точной, но косвенной связи с инерциальной внегалактической системой отсчета. [10]

Типичные точности каталогов FK5, Hipparcos , Tycho-1 и Tycho-2 в зависимости от времени. Зависимости Тихо-1 показаны для двух репрезентативных магнитуд. Для Тихо-2 типичная ошибка собственного движения в 2,5 миллисекунды дуги применима как к ярким звездам (ошибка позиционирования J1991.25 7 миллисекунд дуги), так и к слабым звездам (ошибка позиционирования J1991.25 60 миллисекунд дуги).

Были включены и соответствующим образом взвешены различные методы установления связи с этой системой отсчета до публикации каталога: интерферометрические наблюдения радиозвезд с помощью РСДБ- сетей, MERLIN и Very Large Array (VLA); наблюдения квазаров относительно звезд Hipparcos с использованием приборов с зарядовой связью (ПЗС), фотопластинок и космического телескопа Хаббл ; фотографические программы для определения собственных движений звезд относительно внегалактических объектов (Бонн, Киев, Лик, Потсдам, Йель/Сан-Хуан); и сравнение параметров вращения Земли , полученных с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ) и наземных оптических наблюдений звезд Hipparcos . Несмотря на то, что различные методы сильно различаются с точки зрения инструментов, методов наблюдения и задействованных объектов, в целом они допускают точность в пределах 10 миллисекунд дуги при ориентации и 1 миллисекунду дуги в год при вращении системы. Судя по соответствующему взвешиванию, оси координат, определенные в опубликованном каталоге, полагают, что они совмещены с внегалактической радиокадрой с точностью до ±0,6 миллисекунды дуги в эпоху J1991.25 и не вращаются относительно далеких внегалактических объектов с точностью до ±0,25. миллидуг-сек/год. [7] : 10 

Каталоги Hipparcos и Tycho были затем построены таким образом, чтобы полученная в результате небесная система отсчета Hipparcos (HCRF) совпадала с точностью до наблюдательных неопределенностей с Международной небесной системой отсчета (ICRF) и представляла собой лучшие оценки на момент завершения каталога (в 1996). Таким образом, HCRF является материализацией Международной небесной системы отсчета (ICRS) в оптической области. Он расширяет и улучшает систему J2000 ( FK5 ), сохраняя примерно глобальную ориентацию этой системы, но без региональных ошибок. [7] : 10 

Двойные и многократные звезды

Несмотря на огромное астрономическое значение, двойные звезды и кратные звезды значительно усложняли наблюдения (из-за конечного размера и профиля чувствительного поля зрения детектора) и анализ данных. Обработка данных классифицировала астрометрические решения следующим образом:

Если двойная звезда имеет такой длинный орбитальный период, что нелинейные движения фотоцентра были незначительными в течение короткого (3-летнего) периода измерений, двойная природа звезды осталась бы незамеченной Hipparcos , но могла бы проявиться как собственно Hipparcos . движения не соответствуют движениям, установленным на основе длительных базовых программ собственных движений на земле. Фотоцентрические движения более высокого порядка могут быть представлены с помощью подгонки модели с 7 или даже 9 параметрами (по сравнению со стандартной 5-параметрической моделью), и обычно такие модели можно усложнять до тех пор, пока не будут получены подходящие подгонки. Полная орбита, требующая 7 элементов, была определена для 45 систем. Орбитальные периоды, близкие к одному году, могут ухудшиться из-за параллакса, что приведет к ненадежным решениям для обоих случаев. Системы тройного или более высокого порядка создавали дополнительные проблемы при обработке данных.

Фотометрические наблюдения

Фотометрические данные высочайшей точности были предоставлены как побочный продукт астрометрических наблюдений основной миссии. Они были изготовлены в широкой полосе пропускания видимого света , характерной для Hipparcos , и получили обозначение H p . [11] Средняя фотометрическая точность для звездной величины H p <9 составляла 0,0015 звездной величины , при этом обычно на звезду приходилось 110 различных наблюдений в течение 3,5-летнего периода наблюдений. В рамках обработки данных и создания каталога были идентифицированы новые переменные, которым были присвоены соответствующие обозначения звездочек переменных . Переменные звезды были классифицированы как периодические или нерешенные переменные; первые были опубликованы с оценками их периода, амплитуды и типа изменчивости. Всего было обнаружено 11 597 переменных объектов, из которых 8 237 были вновь классифицированы как переменные. Существует, например, 273 переменных цефеид , 186 переменных RR Lyr , 108 переменных дельты Щита и 917 затменных двойных звезд . Наблюдения звездного картографа, составляющие Каталог Тихо (и Тихо-2), предоставили два цвета, примерно B и V в фотометрической системе Джонсона UBV , которые важны для спектральной классификации и эффективного определения температуры.

Радиальные скорости

Классическая астрометрия касается только движений в плоскости неба и не учитывает лучевую скорость звезды , т. е. ее пространственное движение вдоль луча зрения. Хотя его влияние имеет решающее значение для понимания звездной кинематики и, следовательно, динамики населения, его эффект обычно незаметен для астрометрических измерений (в плоскости неба), и поэтому его обычно игнорируют в крупномасштабных астрометрических исследованиях. На практике его можно измерить как доплеровский сдвиг спектральных линий. Более строго, однако, лучевая скорость действительно входит в строгую астрометрическую формулировку. В частности, пространственная скорость вдоль луча зрения означает, что преобразование тангенциальной линейной скорости в (угловое) собственное движение является функцией времени. Результирующий эффект векового или перспективного ускорения представляет собой интерпретацию поперечного ускорения, фактически возникающего из чисто линейной пространственной скорости со значительной радиальной составляющей, с позиционным эффектом, пропорциональным произведению параллакса, собственного движения и радиальной скорости. На уровнях точности Hipparcos он имеет (второстепенное) значение только для ближайших звезд с наибольшими лучевыми скоростями и собственными движениями, но был учтен в 21 случае, для которых накопленный позиционный эффект за два года превышает 0,1 миллисекунды дуги. Лучевые скорости звезд каталога Hipparcos в той степени, в которой они в настоящее время известны из независимых наземных исследований, можно найти в астрономической базе данных Страсбургского астрономического центра .

Отсутствие надежных расстояний для большинства звезд означает, что угловые измерения, выполненные астрометрически в плоскости неба, вообще не могут быть преобразованы в истинные космические скорости в плоскости неба. По этой причине астрометрия характеризует поперечные движения звезд в угловых единицах (например, в угловых секундах в год), а не в км/с или эквивалентных единицах. Точно так же типичное отсутствие надежных лучевых скоростей означает, что поперечное пространственное движение (если оно известно) в любом случае является лишь компонентом полной трехмерной пространственной скорости.

Опубликованные каталоги

Равноугольный график склонения и прямого восхождения звезд ярче видимой звездной величины 5 в Каталоге Hipparcos, закодированный по спектральному классу и видимой звездной величине относительно современных созвездий и эклиптики.

Окончательный каталог Hipparcos стал результатом критического сравнения и слияния двух анализов (консорциумов NDAC и FAST) и содержит 118 218 записей (звезды или множественные звезды), что соответствует в среднем примерно трем звездам на квадратный градус всего неба. . [12] Средняя точность пяти астрометрических параметров (звездная величина Hp<9) превысила первоначальные цели миссии и составляет от 0,6 до 1,0 мсек. Около 20 000 расстояний были определены с точностью выше 10%, а 50 000 - с точностью выше 20%. Предполагаемое отношение внешних ошибок к стандартным составляет ≈1,0–1,2, а оцененные систематические ошибки составляют менее 0,1 мсек.с. Число раскрытых или предполагаемых двойных или множественных звезд составляет 23 882. [13] Фотометрические наблюдения дали многоэпохальную фотометрию со средним количеством наблюдений 110 на звезду и средней фотометрической точностью (Hp<9 звездной величины) 0,0015 звездной величины, при этом 11 597 записей были идентифицированы как переменные или возможно переменные. [14]

Анализ данных звездного картографа проводился Консорциумом анализа данных Tycho (TDAC). Каталог Тихо включает более миллиона звезд с астрометрией 20–30 миллисекунд дуги и двухцветной (диапазоны B и V) фотометрией. [15]

Окончательные каталоги Hipparcos и Tycho были завершены в августе 1996 года. Каталоги были опубликованы Европейским космическим агентством (ЕКА) от имени научных групп в июне 1997 года. [16]

Более обширный анализ данных звездного картографа (Tycho) позволил извлечь из потока данных дополнительные слабые звезды. В сочетании со старыми наблюдениями с фотопластинок, сделанными несколькими десятилетиями ранее в рамках программы Астрографического каталога , в 2000 году был опубликован Каталог Тихо-2 , содержащий более 2,5 миллионов звезд (и полностью заменяющий первоначальный Каталог Тихо). [17]

Каталоги Hipparcos и Tycho-1 использовались для создания Атласа звезд тысячелетия : атласа всего неба, содержащего один миллион звезд визуальной величины 11. В дополнение к данным каталога также включено около 10 000 незвездных объектов. [18]

В период с 1997 по 2007 год продолжались исследования тонких эффектов в положении спутника и калибровке приборов. Был изучен ряд эффектов в данных, которые не были полностью учтены, такие как разрывы фазы сканирования и скачки ориентации, вызванные микрометеороидами. В конечном итоге было предпринято повторное сокращение связанных этапов анализа. [19]

Это привело к улучшению астрометрической точности для звезд ярче Hp=9,0, достигнув примерно трехкратного значения для самых ярких звезд (Hp<4,5 звездной величины), а также подчеркнуло вывод о том, что Каталог Hipparcos в том виде, в котором он был первоначально опубликован, в целом надежен в пределах звездной величины. указанные точности.

Все данные каталога доступны онлайн в Страсбургском центре астрономических исследований .

Научные результаты

Художественная концепция галактики Млечный Путь : два выступающих спиральных рукава, прикрепленных к концам толстой центральной перемычки. Hipparcos с большой точностью нанес на карту многие звезды в окрестностях Солнца, хотя это лишь небольшая часть звезд в галактике.

Результаты Hipparcos повлияли на очень широкий спектр астрономических исследований, которые можно разделить на три основные темы:

Связанный с этими основными темами, Hipparcos предоставил результаты по таким разнообразным темам, как наука о Солнечной системе, включая определение массы астероидов, вращение Земли и колебание Чендлера ; внутреннее строение белых карликов ; массы коричневых карликов ; характеристика внесолнечных планет и их звезд-хозяев; высота Солнца над средней плоскостью Галактики; возраст Вселенной ; начальная функция масс звезд и темпы звездообразования ; и стратегии поиска внеземного разума . Высокоточная многоэпохальная фотометрия использовалась для измерения переменности и звездных пульсаций во многих классах объектов. Каталоги Hipparcos и Tycho теперь регулярно используются для наведения наземных телескопов, навигации по космическим миссиям и управления общественными планетариями.

С 1997 г. по каталогам Hipparcos и Tycho опубликовано несколько тысяч научных работ . Подробный обзор научной литературы Hipparcos за период с 1997 по 2007 год был опубликован в 2009 году [20] , а популярный отчет о проекте — в 2010 году . [3] Некоторые примеры примечательных результатов включают (перечислены в хронологическом порядке):

Споры о расстоянии Плеяд

Одним из спорных результатов стала полученная близость скопления Плеяды на расстоянии около 120 парсеков , установленная как на основе исходного каталога [47] , так и на основе пересмотренного анализа. [19] Это оспаривается в различных недавних работах, согласно которым среднее расстояние кластера составляет около 130 парсеков. [48] ​​[49] [50] [51]

Согласно статье 2012 года, аномалия возникла из-за использования средневзвешенного значения, когда существует корреляция между расстояниями и ошибками расстояний для звезд в скоплениях. Это решается с использованием невзвешенного среднего значения. Когда речь идет о звездных скоплениях, в данных Hipparcos нет систематических ошибок. [52]

В августе 2014 года несоответствие между кластерным расстоянием120,2 ± 1,5 парсека (пк) по измерениям Hipparcos и расстоянию133,5 ± 1,2 пк , полученные другими методами, были подтверждены измерениями параллакса, выполненными с использованием РСДБ [53] , которые дали136,2 ± 1,2 пк , наиболее точное и точное расстояние, когда-либо представленное для скопления.

Полярис

Еще одна дискуссия о расстоянии, начатая Hipparcos, касается расстояния до звезды Полярной звезды.

Гиппархос-Гея

Данные Hipparcos в последнее время используются вместе с данными Gaia . В частности, сравнение собственного движения звезд с обоих космических аппаратов используется для поиска скрытых двойных компаньонов. [54] [55] Данные Hipparcos-Gaia также используются для измерения динамической массы известных двойных систем, таких как субзвездные спутники. [56] Данные Hipparcos-Gaia использовались для измерения массы экзопланеты Beta Pictoris b и иногда используются для изучения других экзопланет с длинным периодом , таких как HR 5183 b . [57] [58]

Люди

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Каталоги Hipparcos и Tycho" (PDF) . ЕКА. Июнь 1997 г. Архивировано из оригинала (PDF) 16 июня 2015 г. . Проверено 16 июня 2014 г.
  2. ^ "Подробности о спутнике HIPPARCOS 1989-062B NORAD 20169" . Н2ЙО. 16 июня 2015 г. Проверено 16 июня 2015 г.
  3. ^ аб Перриман, Майкл (2010). Ханна, Рамон (ред.). Создание величайшей звездной карты в истории. Вселенная астрономов. Гейдельберг: Springer-Verlag. Бибкод : 2010mhgs.book.....P. дои : 10.1007/978-3-642-11602-5. ISBN 9783642116018.
  4. ^ Лакрут, П. (1967). «Материалы 13-й Генеральной ассамблеи». Труды Международного астрономического союза . XIIIБ: 63.
  5. ^ ab "Каталоги Hipparcos и Tycho" (PDF) . ЕКА . Проверено 13 мая 2023 г.
  6. ^ Гомес, А.Э.; Торра, Дж. (1987). «Гиппаркос, Входной каталог». Преподобный Мексикана Астрон. Астроф . Национальный автономный университет Мексики. 14 : 441–447. Бибкод : 1987RMxAA..14..441G . Проверено 14 мая 2023 г.
  7. ^ abc Майкл Перриман (декабрь 2008 г.). «Каталоги Hipparcos и Tycho». Астрономические применения астрометрии: десять лет использования спутниковых данных Hipparcos (PDF) . Издательство Кембриджского университета . Проверено 14 мая 2023 г.
  8. ^ Турон, К.; и другие. (1995). «Свойства входного каталога Hipparcos». Астрономия и астрофизика . 304 : 82–93. Бибкод : 1995A&A...304...82T.
  9. ^ Турон, Кэтрин; и другие. (1992). Входной каталог Hipparcos, ESA SP-1136 (7 томов) . Европейское космическое агентство.
  10. ^ Ковалевский, Дж.; и другие. (1997). «Каталог Гиппархов как реализация внегалактической системы отсчета». Астрономия и астрофизика . 323 : 620–633. Бибкод : 1997A&A...323..620K.
  11. ^ Бесселл, Майкл С. (июль 2000 г.). «Полосы пропускания фотометрической системы Hipparcos и Tycho». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 112 (773): 961–965. Бибкод : 2000PASP..112..961B. дои : 10.1086/316598. S2CID  121605844.
  12. ^ Перриман, MAC; и другие. (1997). «Каталог Гиппархов». Астрономия и астрофизика . 323 : L49–L52. Бибкод : 1997A&A...323L..49P.
  13. ^ Линдегрен, Л.; и другие. (1997). «Данные о двойных звездах в Каталоге Hipparcos». Астрономия и астрофизика . 323 : L53–L56. Бибкод : 1997A&A...323L..53L.
  14. ^ Ван Леувен, Ф.; и другие. (1997). «Миссия Hipparcos: фотометрические данные». Астрономия и астрофизика . 323 : L61–L64. Бибкод : 1997A&A...323L..61V.
  15. ^ Хог, Э.; и другие. (1997). «Каталог Тихо». Астрономия и астрофизика . 323 : L57–L60. Бибкод : 1997A&A...323L..57H.
  16. ^ Европейское космическое агентство (1997). Каталоги Hipparcos и Tycho . Нордвейк, Нидерланды: Отдел публикаций ЕКА. ISBN 978-92-9092-399-2.
  17. ^ Хог, Э.; и другие. (2000). «Каталог 2,5 миллионов ярчайших звезд Тихо-2». Астрономия и астрофизика . 355 : L27–L30. Бибкод : 2000A&A...355L..27H. дои : 10.1888/0333750888/2862. ISBN 978-0333750889.
  18. ^ Синнотт, Роджер; Перриман, Майкл (1997). Атлас звезд тысячелетия . Издательская корпорация Sky и Европейское космическое агентство. ISBN 978-0-933346-83-3.
  19. ^ аб Ван Леувен, Этаж (2007). Hipparcos, новая обработка необработанных данных . Спрингер, Дордрехт. ISBN 978-1-4020-6341-1.
  20. ^ Перриман, Майкл (2009). Астрономические применения астрометрии: десять лет использования спутниковых данных Hipparcos. Издательство Кембриджского университета. п. 692. ИСБН 978-0-521-51489-7.
  21. ^ Праздник, МВт; Уайтлок, Пенсильвания (1997). «Галактическая кинематика цефеид по собственным движениям Гиппаркоса». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 291 (4): 683–693. arXiv : astro-ph/9706293 . Бибкод : 1997MNRAS.291..683F. дои : 10.1093/mnras/291.4.683. S2CID  17704884.
  22. ^ Хог, Э.; Петерсен, Дж. О. (1997). «Параллаксы Hipparcos и природа звезд дельты Щита». Астрономия и астрофизика . 323 : 827–830. Бибкод : 1997A&A...323..827H.
  23. ^ Денен, В.; Бинни, Джей-Джей (1998). «Локальная звездная кинематика по данным Hipparcos». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 298 (2): 387–394. arXiv : astro-ph/9710077 . Бибкод : 1998MNRAS.298..387D. дои : 10.1046/j.1365-8711.1998.01600.x. S2CID  15936627.
  24. ^ Провансаль, JL; и другие. (1998). «Проверка связи массы и радиуса белого карлика с Гиппаркосом». Астрофизический журнал . 494 (2): 759–767. Бибкод : 1998ApJ...494..759P. CiteSeerX 10.1.1.44.7051 . дои : 10.1086/305238. S2CID  122724497. 
  25. ^ Перриман, MAC; и другие. (1998). «Гиады: расстояние, структура, динамика и возраст». Астрономия и астрофизика . 331 : 81–120. arXiv : astro-ph/9707253 . Бибкод : 1998A&A...331...81P.
  26. ^ Моффат, AFJ; и другие. (1998). «Звезды Вольфа-Райе и побеги О-звезд с помощью Hipparcos Kinematics». Астрономия и астрофизика . 331 : 949–958. Бибкод : 1998A&A...331..949M.
  27. ^ Рид, Индиана (1998). «Субкарликовые параллаксы Hipparcos: богатые металлами скопления и толстый диск». Астрономический журнал . 115 (1): 204–228. Бибкод : 1998AJ....115..204R. дои : 10.1086/300167 .
  28. ^ Жирарди, Л.; и другие. (1998). «Тонкая структура скопления красных гигантов по данным Hipparcos и определение расстояния на основе его средней величины». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 301 (1): 149–160. arXiv : astro-ph/9805127 . Бибкод : 1998MNRAS.301..149G. дои : 10.1046/j.1365-8711.1998.02011.x. S2CID  14940616.
  29. ^ Смарт, РЛ; и другие. (1998). «Неожиданное распределение скоростей звезд в искривленном галактическом диске». Природа . 392 (6675): 471–473. Бибкод : 1998Natur.392..471S. дои : 10.1038/33096. S2CID  4338652.
  30. ^ Оудмайер, Рене Д.; Грёневеген, Мартин А.Т.; Шрийвер, Ганс (1998). «Смещение Лутца-Келькера в ригонометрических параллаксах». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 294 (3): Л41–Л46. arXiv : astro-ph/9801093 . Бибкод : 1998MNRAS.294L..41O. дои : 10.1046/j.1365-8711.1998.01409.x.
  31. ^ Оллинг, Р.П.; Меррифилд, MR (1998). «Уточнение констант Оорта и Галактики». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 297 (3): 943–952. arXiv : astro-ph/9802034 . Бибкод : 1998MNRAS.297..943O. дои : 10.1046/j.1365-8711.1998.01577.x. S2CID  196448.
  32. ^ Стотерс, РБ (1998). «Темная материя галактического диска, земные ударные кратеры и закон больших чисел». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 300 (4): 1098–1104. Бибкод : 1998MNRAS.300.1098S. дои : 10.1046/j.1365-8711.1998.02001.x .
  33. ^ Комерон, Ф. (1999). «Вертикальное движение и расширение пояса Гулда». Астрономия и астрофизика . 351 : 506–518. Бибкод : 1999A&A...351..506C.
  34. ^ Корбет, RHD (1999). «Использование гамма-всплесков в качестве маркеров направления и времени в стратегиях SETI». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 111 (761): 881–885. arXiv : astro-ph/9904268 . Бибкод : 1999PASP..111..881C. дои : 10.1086/316395. S2CID  8349408.
  35. ^ Хельми, А.; и другие. (1999). «Потоки мусора в окрестностях Солнца как реликвии формирования Млечного Пути». Природа . 402 (6757): 53–55. arXiv : astro-ph/9911041 . Бибкод : 1999Natur.402...53H. дои : 10.1038/46980. S2CID  2945433.
  36. ^ де Зеув, PT; и другие. (1999). «Перепись Hipparcos близлежащих акушерских ассоциаций». Астрономический журнал . 117 (1): 354–399. arXiv : astro-ph/9809227 . Бибкод : 1999AJ....117..354D. дои : 10.1086/300682. S2CID  16098861.
  37. ^ Гарсия Санчес, Дж.; и другие. (1999). «Встречи звезд с облаком Оорта по данным Hipparcos». Астрономический журнал . 117 (2): 1042–1055. Бибкод : 1999AJ....117.1042G. дои : 10.1086/300723 .
  38. ^ Седерхьельм, С. (1999). «Визуальные двойные орбиты и массы после Гиппаркоса». Астрономия и астрофизика . 341 : 121–140. Бибкод : 1999A&A...341..121S.
  39. ^ Робишон, Н.; Ареноу, Ф. (2000). «Транзиты планет HD209458 по данным фотометрии Hipparcos». Астрономия и астрофизика . 355 : 295–298. Бибкод : 2000A&A...355..295R.
  40. ^ Чиба, М.; Бирс, ТК (2000). «Кинематика бедных металлами звезд в Галактике. III. Формирование звездного гало и толстого диска, выявленное на большой выборке некинематически отобранных звезд». Астрономический журнал . 119 (6): 2843–2865. arXiv : astro-ph/0003087 . Бибкод : 2000AJ....119.2843C. дои : 10.1086/301409. S2CID  16620828.
  41. ^ Холмберг, Дж.; Флинн, К. (2000). «Локальная плотность материи, нанесенная на карту Hipparcos». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 313 (2): 209–216. arXiv : astro-ph/9812404 . Бибкод : 2000MNRAS.313..209H. дои : 10.1046/j.1365-8711.2000.02905.x. S2CID  16868380.
  42. ^ Гис, Д.Р.; Хелсель, JW (2005). «Эпохи ледникового периода и путь Солнца по Галактике». Астрофизический журнал . 626 (2): 844–848. arXiv : astro-ph/0503306 . Бибкод : 2005ApJ...626..844G. дои : 10.1086/430250. S2CID  14341982.
  43. ^ Фамэй, Б.; и другие. (2005). «Локальная кинематика гигантов K и M по данным Коравелла, Гиппаркоса и Тихо-2. Возвращаясь к концепции сверхскоплений». Астрономия и астрофизика . 430 (1): 165–186. arXiv : astro-ph/0409579 . Бибкод : 2005A&A...430..165F. дои : 10.1051/0004-6361:20041272. S2CID  17804304.
  44. ^ Вондрак, Дж.; Стефка, В. (2007). «Комбинированный астрометрический каталог EOC-3. Улучшенная система отсчета для долгосрочных исследований вращения Земли». Астрономия и астрофизика . 463 (2): 783–788. Бибкод : 2007A&A...463..783В. дои : 10.1051/0004-6361:20065846 .
  45. ^ Макаров, В.В.; Мерфи, Д.В. (2007). «Локальное поле скоростей звезд через векторные сферические гармоники». Астрономический журнал . 134 (1): 367–375. arXiv : 0705.3267 . Бибкод : 2007AJ....134..367M. дои : 10.1086/518242. S2CID  14934757.
  46. ^ «Поиски брата Солнца могут найти двоюродного брата жизни: Discovery News» . Новости.discovery.com. 9 апреля 2012 года. Архивировано из оригинала 11 апреля 2012 года . Проверено 17 августа 2012 г.
  47. ^ Ван Леувен, Ф. (1999). «Калибровка расстояния Hipparcos для 9 рассеянных скоплений». Астрономия и астрофизика . 341 : L71–L74. Бибкод : 1999A&A...341L..71V.
  48. ^ Пинсонно, Миннесота; и другие. (1998). «Проблема расстояний Гиппаркоса до рассеянных скоплений. I. Ограничения многоцветной подгонки главной последовательности». Астрофизический журнал . 504 (1): 170–191. arXiv : astro-ph/9803233 . Бибкод : 1998ApJ...504..170P. дои : 10.1086/306077. S2CID  14224434.
  49. ^ Пан, XP; и другие. (2004). «Расстояние 133-137 пк до звездного скопления Плеяды». Природа . 427 (6972): 326–328. Бибкод : 2004Natur.427..326P. дои : 10.1038/nature02296. PMID  14737161. S2CID  4383850.
  50. ^ Персиваль, С.М.; и другие. (2005). «Расстояние до Плеяд. Основная последовательность соответствует ближнему инфракрасному диапазону». Астрономия и астрофизика . 429 (3): 887–894. arXiv : astro-ph/0409362 . Бибкод : 2005A&A...429..887P. дои : 10.1051/0004-6361:20041694. S2CID  14842664.
  51. ^ Содерблом, ДР; и другие. (2005). «Подтверждение ошибок в параллаксах Hipparcos по данным астрометрии Плеяд FGS космического телескопа Хаббл». Астрономический журнал . 129 (3): 1616–1624. arXiv : astro-ph/0412093 . Бибкод : 2005AJ....129.1616S. дои : 10.1086/427860. S2CID  15354711.
  52. ^ Чарльз Фрэнсис; Эрик Андерсон (2012). «XHIP-II: Кластеры и ассоциации». Письма по астрономии . 38 (11): 681–693. arXiv : 1203.4945 . Бибкод : 2012AstL...38..681F. дои : 10.1134/S1063773712110023. S2CID  119285733.
  53. ^ Мелис, К.; и другие. (2014). «Резолюция РСДБ по спору о расстоянии до Плеяд». Наука . 345 (6200): 1029–1032. arXiv : 1408.6544 . Бибкод : 2014Sci...345.1029M. дои : 10.1126/science.1256101. PMID  25170147. S2CID  34750246.
  54. ^ Кервелла, Пьер; Ареноу, Фредерик; Миньяр, Франсуа; Тевенен, Фредерик (1 марта 2019 г.). «Звездные и субзвездные спутники близлежащих звезд из Gaia DR2. Двойственность по аномалии собственного движения». Астрономия и астрофизика . 623 : А72. arXiv : 1811.08902 . Бибкод : 2019A&A...623A..72K. дои : 10.1051/0004-6361/201834371. ISSN  0004-6361. S2CID  119491061.
  55. ↑ Брандт, Тимоти Д. (1 июня 2021 г.). «Каталог ускорений Hipparcos-Gaia: издание Gaia EDR3». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 254 (2): 42. arXiv : 2105.11662 . Бибкод : 2021ApJS..254...42B. дои : 10.3847/1538-4365/abf93c . ISSN  0067-0049. S2CID  235187424.
  56. ^ Брандт, Тимоти Д.; Дюпюи, Трент Дж.; Боулер, Брендан П. (1 октября 2019 г.). «Точные динамические массы спутников, непосредственно отображенных на основе данных относительной астрометрии, лучевых скоростей и ускорений Hipparcos-Gaia DR2». Астрономический журнал . 158 (4): 140. arXiv : 1811.07285 . Бибкод : 2019AJ....158..140B. дои : 10.3847/1538-3881/ab04a8 . ISSN  0004-6256. S2CID  119437089.
  57. ^ Снеллен, IAG; Браун, AGA (1 августа 2018 г.). «Масса молодой планеты Бета Живописца b определяется астрометрическим движением ее родительской звезды». Природная астрономия . 2 (11): 883–886. arXiv : 1808.06257 . Бибкод : 2018NatAs...2..883S. дои : 10.1038/s41550-018-0561-6. ISSN  2397-3366. S2CID  256718410.
  58. ^ Веннер, Александр; Пирс, Логан А.; Вандербург, Эндрю (1 ноября 2022 г.). «Орбита эксцентричной долгопериодической планеты HR 5183 b, видимая с ребра». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 516 (3): 3431–3446. arXiv : 2111.03676 . Бибкод : 2022MNRAS.516.3431V. doi : 10.1093/mnras/stac2430. ISSN  0035-8711.

Внешние ссылки