430 likes | 617 Views
Российская академия наук Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория. ICRF – история, состояние , перспективы З.М.Малкин Пулковская обсерватория. НСК в оптическом диапазоне. FCAG → NFK → FK3 → FK4 → FK5 → FK6 (1907) (1938) (1963) (1988) (1999-) PGC → GC (1910) (1937)
E N D
Российская академия наук Главная (Пулковская)астрономическая обсерватория ICRF –история, состояние, перспективы З.М.Малкин Пулковская обсерватория
НСК в оптическом диапазоне FCAG → NFK→ FK3→ FK4→ FK5→ FK6 • (1907) (1938) (1963) (1988) (1999-) PGC→ GC (1910) (1937) PFKSZ→ PFKSZ-2 (1958) (1980) HIPPARCOS (эпоха J1991.25)
НСК в радио диапазоне Уже в 1970-х годах точность координат радиоисточников, определяемых из РСДБ- наблюдений достигла, а затем превысила 100 mas, т.е. точность оптических каталогов 1988–1994: RSC(IERS)yyC Комбинация каталогов (2-6), полученных в центрах анализа РСДБ-данных 1995–2004: ICRF → ICRF-Ext.1→ICRF-Ext.2 Результаты одного глобального РСДБ-решения (GSFC, USNO)
ICRS • Заменила FK5 с 1998 г. • Набор определений и моделей • Начало координат – барицентр СС • Кинематически-невращающаяся • Направление полярной оси – задается принятой моделью прецессии-нутации • Начало прямых восхождений – 3C 273B • Полюс и начало RA ICRS-FK5 ≈20 mas • Реализуется каталогом HIPPARCOSв оптическом диапазоне и каталогомICRF в радиодиапазоне
Каталог ICRF • Получен по РСДБ-наблюдениям S/X диапазона • Версии 1995, 1999, 2004 (608, 677, 717 источников, ~60% квазары) • Независимость от экватора, эклиптики,равноденствия, эпохи • Система: 212 определяющих источников • Случайные ошибки ≥250 µas, систематические ― возможно, до200 µas • Большинство источников имеют оптические отождествления, как правило с m>18 • В будущем возможно возвращение к оптике после завершения космических проектовGAIA и SIM
Использование ICRF • Фундаментальная астрономия / астрометрия (координатная основа, привязка оптической системы, ...) • Дифференциальная радиоинтерферометрия • Космическая навигация • Вращение Земли, геодезия (ПВЗ, ЗСК, ...)
ICRF: классификация источников Определяющие (defining) 212 источников, выбранных подлительности периоданаблюдений, точности и стабильности координат;определяют систему ICRF, координаты фиксированыдля всех следующих расширений Кандидаты (candidates) 294 источника, имеющих меньше наблюдений Дополнительные (other) 102 источника, включенные для улучшениязаполнения небесной сферы Новые (new) 109 источников, дополнительно включенных в ICRF-Ext.1 и ICRF-Ext.2
ICRF: структура источников Fey et al., 2004
ICRF: структура источников SI = 1 SI = 2 SI = 3 SI = 4 Charlot, 2006
Распределение источников IСRF-Ext.2по небесной сфере Ma, 2006
Нестабильность координат Charlot, 2006(original data: Titov, Macmillan)
Нестабильность координат Ma, 2004
Стратегии обработки • Стандартное глобальное решение. • Оценивание координат нестабильныхисточников для каждой сессии наблюдений. • Оценивание координат нестабильныхисточников в виде некоторой функции(линейной, полиномиальной,полиномиально-тригонометрической,сплайны).
Стратегии обработки • Стандартное глобальное решение. • Оценивание координат нестабильныхисточников для каждой сессии наблюдений. • Оценивание координат нестабильныхисточников в виде некоторой функции(линейной, полиномиальной,полиномиально-тригонометрической,сплайны). Проблема состоит в идентификации и выборе источников, которыерассматриваются как нестабильные.
Стратегия обработки:влияние на координаты станций φ, град Ср.кв. разности высот станций между двумя решениями CRF Titov, 2007
Стратегия обработки:влияние на ПВЗ Разности между двумя решениями CRF MacMillan& Ma, 2007
Видимые движения источников 50-60 источников со значимым видимым собственным движением на уровне 3σ MacMillan, 2003
Видимые движения источников Зависимость видимых движений от Z MacMillan, 2003
Совместный проект IAU/IERS/IVSICRF-2 The Second Realization ofThe International Celestial Reference Frame ― ICRF-2 • Рабочая группа IAU (2006-2009): - общая координация работ по ICRF-2 - представление результата на ГА IAU 2009 и соответствующих резолюций МАС • Рабочая группа IERS/IVS (2006-2009): - практическое составление каталога ICRF-2 и представление результата рабочей группе IAU
ICRF-2: цели и задачи • Повышение точности в случайном и систематическом отношении - увеличение числа наблюдательных данных длякритических областей небесной сферы и для отдельных источников - идентификация и учет нестабильности положенийрадиоисточников - улучшение методов обработки и моделей - анализ ошибок каталогов • Увеличение числа источников и улучшение их распределения по небесной сфере • Расширение на другие диапазоны волн
ICRF-2: план работы Серии координат радиоисточников апрель 2007второе приближение апрель 2008 Анализ серий координат октябрь 2007второе приближение июнь 2008 Анализ ошибок каталогов октябрь 2007 второе приближение июнь 2008 Каталог карт радиоисточников октябрь 2007 второе приближение июнь 2008 Эволюция структур радиоисточников март 2008 второе приближение июнь 2008 Отбор стабильных источников июль 2008 Выбор определяющих источников август 2008 ICRF-2 каталог декабрь 2008 Представление каталога на РГ МАС март 2009 Представление ICRF-2 на ГА МАС август 2009
ICRF-2 Два подхода для составления ICRF-2: • Вычисление координат источниковв одном глобальном решении (одном центре обработки) с использованием самых современных подходов к анализу РСДБ-данных, астрономических и геофизических моделей и т.д. • Комбинация нескольких (лучших) каталогов координат радиоисточников после изучения и учета их случайных и систематических ошибок.
Пулковские сводные каталоги Исходные каталоги: 8 каталогов, полученных в рамках пилотного проекта IERS/IVS 2005 RSC(PUL)07C01 Улучшение ICRF в случайном отношении RSC(PUL)07C02 Улучшение ICRF в случайном и систематическом отношении
Исходные каталоги Общее число источников ― 968 (>15 набл. в 2 сессиях) Число общих источников― 525 (196 "defining")
Сравнение исходных каталогов WRMS разностей координат Δα, μas Δδ, μas Sokolova & Malkin, 2007
Аналитическое представление систематических разностей • Жесткое вращение (ориентация осей): • Вращение с деформацией (модель IERS): • Метод Броше: • Функции Лежандра-Фурье:
(µas) ∆α ∆δ (µas) • Исходные разности • Жесткое вращение • Вращение с деформацией • Функции Лежандра-Фурье Пример: USNO – ICRF
∆δ (µas) RSC(PUL)07C01 – ICRF-Ext.2 Δδ, μas Δα, μas Sokolova & Malkin, 2007
RSC(PUL)07C02 – ICRF-Ext.2 Δδ, μas Δα, μas Sokolova & Malkin, 2007
USNO – ICRF-Ext.2 Δδ, μas Δα, μas Sokolova & Malkin, 2007
Взаимная ориентация сводных каталогов Голосеева и Пулкова GAOUA– PUL (μas, μas/град) A1 = 0 ± 7 A2 = 0 ± 7 A3 = -1 ± 9 Dα = 0 ± 0 Dδ = 0 ± 0 Bδ = - 2 ± 7 Yatskiv & Malkin, 2007
Оценка качества реализаций НСК 1. Систематические ошибки. 2. Случайные ошибки. 3. Влияние на результаты обработки РСДБ-наблюдений.
Сравнение с наблюдениями Шумовая компонента рядов координат небесного полюса, вычисленных с двумя каталогами, μas
Увеличение числа источников VLBA Calibrator Survey (VCS) Ma, 2006
Распространение ICRF на короткие волны Схема генерации радиоизлучения AGN С уменьшением длины волны центр излучения приближается к центральной черной дыре. => Структура источника становится более компактной. Однако его светимость уменьшается. Jacobs & Sovers, 2007
Зависимость структуры от длины волны S-band X-band K-band Q-band 2.3 GHz 8.6 GHz 24 GHz 43 GHz 13.6cm 3.6cm 1.2cm 0.7cm Ka-band 32 GHz 0.9cm Jacobs & Sovers, 2007
Расширение ICRF на диапазон Ka Jacobs & Sovers, 2007
Расширение ICRF на диапазон Q Ma, 2006
Перспективы ICRF-2 2009 точность 100 μas GAIA : начало работы 2011 каталог 2019 точность 10 μas для m=15 VLBI2010: начало работы2010 каталог 2015 точность 30 μas Связь радио-оптика: 20 μas в 2020
Спасибо за внимание! Конец