astrometry - Astrometry


Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Ilustracja z wykorzystaniem interferometrii w zakresie długości fali optycznej w celu określenia dokładnych położeń gwiazd. Dzięki uprzejmości NASA / JPL-Caltech

Astrometry jest oddział astronomii , która obejmuje precyzyjnych pomiarów położeń i ruchów gwiazdek i innych ciał niebieskich . Informacje uzyskane za pomocą pomiarów astrometryczna dostarcza informacji na temat kinematyki i pochodzenia fizycznego Układu Słonecznego i naszej galaktyki , w Drodze Mlecznej .

Historia

Koncepcyjne dla pojazdów kosmicznych TAU , badania 1980 era który byłby używany międzygwiezdny sondy prekursora rozszerzyć odniesienia dla obliczania paralaksy wspierające Astrometria

Historia astrometrii jest związana z historią katalogów gwiazd , które dały astronomom punkty odniesienia dla obiektów na niebie, aby mogli śledzić ich ruchy. To może być datowane na Hipparcha , który około 190 rpne używanego katalogu swoich poprzedników Timocharis i Aristillus odkryć Ziemi precesji . W ten sposób również rozwinął skalę jasności nadal w użyciu. Hipparch sporządzili katalog z co najmniej 850 gwiazd i ich stanowisk. Następca Hipparch za, Ptolemeusz , zawiera katalog 1022 gwiazd w jego prac Almagestu , podając ich lokalizację, współrzędne i jasność.

W 10 wieku, Abd al-Rahman al-Sufi przeprowadzono obserwacje na temat gwiazd i opisał swoje stanowiska, wielkości i gwiazda kolor i dał rysunki dla każdej konstelacji, w swojej książce gwiazd stałych . Ibn Yunus obserwowano ponad 10.000 wpisów dla pozycji Słońca na wiele lat za pomocą dużej astrolabium o średnicy prawie 1,4 metrów. Jego obserwacje zaćmień zostały jeszcze wykorzystane wieków później w Simon Newcomb „s badań dotyczących ruchu Księżyca, podczas gdy inne jego obserwacje zainspirowały Laplace ” s nachylenie ekliptyki i nierówności Jowisza i Saturna . W 15 wieku, Timurid astronom Uług Beg skompilował Zij-i-Sultani , w którym skatalogowane 1019 gwiazd. Podobnie jak w przypadku wcześniejszych katalogów Hipparcha i Ptolemeusza, katalog Uług Beg szacuje się być precyzyjny, aby w ciągu około 20 minut kątowych .

W 16 wieku, Tycho Brahe wykorzystywane ulepszonych instrumentów, w tym dużych instrumentów ściennych , do pomiaru pozycji gwiazdkowe dokładniej niż dotychczas, z dokładnością do 15-35 sekund łuku . Taqi al-Din zmierzył rektascensją gwiazd w obserwatorium Konstantynopola z Taqi ad-Din pomocą obserwacyjne „zegar” wymyślił. Kiedy teleskopy stały się powszechne, okręgi ustawień sped pomiarów

James Bradley najpierw próbowali zmierzyć gwiazd paralaksy w 1729 roku Gwiezdna ruch okazały się zbyt nieistotne dla swojego teleskopu , ale zamiast odkrył aberracja światła i nutacja osi ziemskiej. Jego katalogowanie 3222 gwiazdek została udoskonalona w 1807 roku przez Friedricha Bessela , ojca nowoczesnej astrometrii. Zrobił pierwszy pomiar paralaksy: 0.3 sekund łuku na binarnym gwiazdy 61 cygni .

Będąc bardzo trudne do zmierzenia, tylko około 60 gwiazd paralaksy zostały uzyskane pod koniec 19 wieku, głównie przez wykorzystanie mikrometr pozycyjny . Astrographs wykorzystujące astronomiczne klisz fotograficznych przyspieszyć proces na początku 20 wieku. Zautomatyzowane urządzenia pomiarowo-płytowe i bardziej wyrafinowana technologia komputerowa z 1960 roku pozwoliło bardziej wydajne kompilację katalogów gwiazd . W 1980 roku, łączącymi urządzenia (kamer CCD) otrzymuje klisz fotograficznych i zmniejszenia niepewności optyczne do jednego milliarcsecond. Technologia ta wykonana astrometry tańsze, otwierając pole do amatorskiego publiczności.

W 1989 roku Europejska Agencja Kosmiczna „s Hipparcos satelita wziął astrometrii na orbitę, gdzie może to być mniej narażone na działanie sił mechanicznych Ziemi i zniekształceń optycznych z jego atmosferą. Działające od 1989 do 1993 roku, Hipparcos zmierzyć duże i małe kąty na niebie ze znacznie większą dokładnością niż poprzednie teleskopów optycznych. Podczas swojej 4-letniej perspektywie, pozycje, paralaksy i właściwe wnioski z 118,218 gwiazdy były określane z niespotykaną dotąd dokładnością. Nowy „ Katalog Tycho ” zwrócił razem bazę 1,058,332 w granicach 20-30 mas (milliarcseconds). Dodatkowe katalogi zostały opracowane do 23,882 podwójnych / wielokrotnych gwiazd i 11,597 gwiazd zmiennych analizowano także podczas misji Hipparcos.

Obecnie katalog najczęściej używany jest USNO-B1.0 , katalogiem all-sky, która śledzi ruchy, odpowiednie pozycje, jasności i innych cech ponad miliard gwiazd obiektów. W ciągu ostatnich 50 lat, 7,435 Schmidt aparatu płyty zostały wykorzystane do wykonania kilku badań niebo, które czynią dane w USNO-B1.0 z dokładnością do 0,2 sekundy kątowej.

Aplikacje

Diagram pokazujący jak mniejszy przedmiot (taki jak pozasłonecznej planety ) orbicie większy przedmiot (taki jak gwiazdy ) może powodować zmiany położeń i prędkości tego ostatniego, jak orbit wspólną środek ciężkości (Czerwonego Krzyża).
Ruch środka masy układu słonecznego w stosunku do Słońca

Oprócz podstawowej funkcji zapewniając astronomów z ramą odniesienia do zgłaszania uwag w, astrometry jest również fundamentalne znaczenie dla dziedzin takich jak mechaniki nieba , gwiazd dynamiki i galaktycznej astronomii . W astronomii obserwacyjnej , techniki astrometryczna pomóc zidentyfikować gwiazd obiektów przez ich unikalnych ruchów. Jest to zasadnicze znaczenie dla utrzymania czas, w tym UTC jest w zasadzie czas atomowy zsynchronizowane z Ziemi obrót „s za pomocą dokładnych obserwacji. Astrometry jest ważnym krokiem w drabina odległości kosmicznych , ponieważ ustanawia paralaksy oszacowania odległości do gwiazd w Drodze Mlecznej .

Astrometry został również wykorzystywane do wspierania roszczeń pozasłonecznej wykrycia planety poprzez pomiar przemieszczenia proponowane planety powodują w widocznej pozycji rodzica gwiazdy na niebie, ze względu na ich wzajemne orbicie wokół środka masy układu. Astrometry jest dokładniejsza w misjach kosmicznych, które nie zostały dotknięte przez zniekształcających skutków atmosferze ziemskiej. Planowane NASA Space Interferometry Mission ( SIM planetquest ) (obecnie odwołany) było wykorzystanie technik astrometryczne wykryć planety ziemskie orbicie 200 lub tak od najbliższej gwiazdek typu solar . Europejskiej Agencji Kosmicznej Gaia Mission , uruchomiony w 2013 roku, dotyczy astrometryczne technik w swojej gwiezdnej spisu. Oprócz wykrywania egzoplanet, może też być stosowany w celu określenia ich masy.

Pomiary astrometryczna są wykorzystywane przez astrofizyków , aby ograniczyć niektóre modele z mechaniki nieba . Przez pomiar prędkości z pulsarów , jest możliwe do wprowadzenia limitu na asymetrii w supernowych wybuchów. Również astrometryczna wyniki są wykorzystywane do określenia rozkładu ciemnej materii w galaktyce.

Astronomowie stosują techniki astrometryczne do śledzenia obiektów w pobliżu ziemi . Astrometry jest odpowiedzialny za wykrywanie wielu rekordowych obiektów w Układzie Słonecznym. Aby znaleźć takie obiekty astrometrically, astronomowie używają teleskopów do badania nieba i dużej powierzchni aparatów do robienia zdjęć w różnych ustalonych odstępach czasu. Studiując te obrazy, mogą one wykryć obiektów w Układzie Słonecznym ich ruchów względnych do gwiazd tła, które pozostają stałe. Raz obserwuje się ruch w jednostce czasu astronomowie zrekompensować paralaksy spowodowanego przez ruch Ziemi w tym czasie i heliocentryczną odległość do tego obiektu jest obliczana. Stosując tę odległość i inne fotografie, więcej informacji o obiekcie, w tym jego elementy orbitalne , można uzyskać.

50000 Quaoar i 90377 Sedna to dwie słoneczne obiekty systemowe wykryte w ten sposób przez Michaela E. Browna i innych w Caltech używając Palomar Observatory „s Samuel Oschin teleskop 48 cali (1,2 m) i Palomar-Quest dużej powierzchni kamery CCD. Zdolność astronomów do śledzenia położenia i ruchów takich ciał niebieskich ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia Układu Słonecznego i ich zależnymi od przeszłości, teraźniejszości i przyszłości z innymi we Wszechświecie.

Statystyka

Podstawowym aspektem astrometrii jest korekcja błędów. Różne czynniki wprowadzają błędy w pomiarze położenia gwiazd, w tym warunków atmosferycznych, niedoskonałości instrumentów i błędów przez obserwatora lub przyrządów pomiarowych. Wiele z tych błędów można zmniejszyć za pomocą różnych technik, takich jak poprzez poprawę instrumentów i odszkodowań do danych. Wyniki są następnie analizowane za pomocą metod statystycznych do obliczania szacunkowych danych oraz zakresy błędach.

Programy komputerowe

W fikcji

Zobacz też

Referencje

Dalsza lektura

  • Kowalewski, Jean; Seidelman, Kenneth P. (2004). Podstawy astrometrii . Cambridge University Press. ISBN  0-521-64216-7 .
  • Walter, Hans G. (2000). Astrometry podstawowych katalogów: ewolucja od optyczny do referencyjnych ramek radiowych . New York: Springer. ISBN  3-540-67436-5 .
  • Kowalewski, Jean (1995). Nowoczesne Astrometria . Berlin; New York: Springer. ISBN  3-540-42380-X .

Linki zewnętrzne