Astrometry ist der Zweig der Astronomie, die genaue Maße der Positionen und Bewegungen von Sternen und anderen Himmelskörpern einschließt. Die durch astrometric Maße erhaltene Information gibt Auskunft über den kinematics und physischen Ursprung unseres Sonnensystems und unserer Milchstraße, der Milchstraße.

Geschichte

Die Geschichte von astrometry wird mit der Geschichte von Sternkatalogen verbunden, die Astronom-Bezugspunkte für Gegenstände im Himmel gegeben haben, so konnten sie ihre Bewegungen verfolgen. Das kann zu Hipparchus zurückgegangen werden, der ungefähr 190 v. Chr. den Katalog seiner Vorgänger Timocharis und Aristillus verwendet haben, um die Vorzession der Erde zu entdecken. Dabei hat er auch die Helligkeitsskala noch im Gebrauch heute entwickelt. Hipparchus hat einen Katalog mit mindestens 850 Sternen und ihren Positionen kompiliert. Der Nachfolger von Hipparchus, Ptolemy, hat einen Katalog von 1,022 Sternen in seiner Arbeit Almagest eingeschlossen, ihre Position, Koordinaten und Helligkeit gebend.

Im 10. Jahrhundert hat Abd al-Rahman al-Sufi Beobachtungen auf den Sternen ausgeführt und hat ihre Positionen, Umfänge und Sternfarbe beschrieben, und hat Zeichnungen für jede Konstellation in seinem Buch von Festen Sternen gegeben. Ibn Yunus hat mehr als 10,000 Einträge für die Position der Sonne viele Jahre lang mit einem großen Astrolabium mit einem Diameter von fast 1.4 Metern beobachtet. Seine Beobachtungen auf Eklipsen waren noch einige verwendete Jahrhunderte später in den Untersuchungen von Simon Newcomb auf der Bewegung des Monds, während seine anderen Beobachtungen die Schiefe von Laplace des Ekliptischen und Ungleichheit Jupiters und Saturns begeistert haben. Im 15. Jahrhundert hat der Astronom von Timurid Ulugh Beg den Zij-i-Sultani kompiliert, in dem er 1,019 Sterne katalogisiert hat. Wie die früheren Kataloge von Hipparchus und Ptolemy, wie man schätzt, ist der Katalog von Ulugh Beg zu innerhalb von etwa 20 Minuten des Kreisbogens genau gewesen.

Im 16. Jahrhundert hat Tycho Brahe verbesserte Instrumente einschließlich großer Wandmalerei-Instrumente verwendet, um Sternpositionen genauer zu messen, als vorher mit einer Präzision von 15-35 arcsec. Al-Lärm von Taqi hat die richtige Besteigung der Sterne an der Istanbuler Sternwarte des Al-Lärms von Taqi mit der "Beobachtungsuhr gemessen" er hat erfunden. Als Fernrohre gewöhnlich geworden sind, hat das Setzen von Kreisen Maße beschleunigt

James Bradley hat zuerst versucht, Sternparallaxen 1729 zu messen. Die Sternbewegung hat sich zu unbedeutend für sein Fernrohr erwiesen, aber er hat stattdessen die Abweichung des Lichtes und den nutation der Achse der Erde entdeckt. Seine Katalogisierung von 3222 Sternen wurde 1807 von Friedrich Bessel, dem Vater von modernem astrometry raffiniert. Er hat das erste Maß der Sternparallaxe gemacht: 0.3 arcsec für den binären Stern 61 Cygni.

Als man

sehr schwierig gewesen ist zu messen, waren nur ungefähr 60 Sternparallaxen am Ende des 19. Jahrhunderts größtenteils durch den Gebrauch des filar Mikrometers erhalten worden. Astrographs mit astronomischen fotografischen Tellern hat den Prozess am Anfang des 20. Jahrhunderts beschleunigt. Automatisierte Teller messende Maschinen und hoch entwickeltere Computertechnologie der 1960er Jahre haben effizientere Kompilation von Sternkatalogen erlaubt. In den 1980er Jahren haben ladungsgekoppelte Halbleiterbausteine (CCDs) fotografische Teller ersetzt und haben optische Unklarheiten auf einen milliarcsecond reduziert. Diese Technologie hat astrometry weniger teuer gemacht, das Feld zu einem Amateurpublikum öffnend.

1989 hat der Hipparcos Satellit der Europäischen Weltraumorganisation astrometry in die Bahn genommen, wo es durch mechanische Kräfte der optischen und Erdverzerrungen von seiner Atmosphäre weniger betroffen werden konnte. Bedient von 1989 bis 1993 hat Hipparcos große und kleine Winkel auf dem Himmel mit der viel größeren Präzision gemessen als irgendwelche vorherigen optischen Fernrohre. Während seines 4-jährigen Laufs wurden die Positionen, Parallaxen und richtigen Bewegungen von 118,218 Sternen mit einem beispiellosen Grad der Genauigkeit bestimmt. Ein neuer "Katalog von Tycho" hat eine Datenbank 1,058,332 zu innerhalb von 20-30 mas (milliarcseconds) angezogen. Zusätzliche Kataloge wurden für die 23,882 doppelten/vielfachen Sterne und 11,597 variablen während der Mission von Hipparcos auch analysierten Sterne kompiliert.

Heute ist der meistenteils verwendete Katalog USNO-B1.0, ein Vollhimmel-Katalog, der richtige Bewegungen, Positionen, Umfänge und andere Eigenschaften für mehr als eine Milliarde Sterngegenstände verfolgt. Während der letzten 50 Jahre wurden 7,435 Kamerateller von Schmidt verwendet, um mehrere Himmel-Überblicke zu vollenden, die die Daten im USNO-B1.0 genau zu innerhalb von 0.2 arcsec machen.

Anwendungen

Abgesondert von der grundsätzlichen Funktion, Astronomen mit einem Bezugsrahmen zu versorgen, um ihre Beobachtungen in zu melden, ist astrometry auch für Felder wie himmlische Mechanik, Sterndynamik und galaktische Astronomie grundsätzlich. In der Beobachtungsastronomie, astrometric Techniken helfen, Sterngegenstände durch ihre einzigartigen Bewegungen zu identifizieren. Es ist instrumental, um Zeit zu behalten, in der UTC grundsätzlich die Atomzeit ist, die zur Folge der Erde mittels genauer Beobachtungen synchronisiert ist. Astrometry ist ein wichtiger Schritt in der kosmischen Entfernungsleiter, weil es Parallaxe-Entfernungsschätzungen für Sterne in der Milchstraße gründet.

Astrometry ist auch verwendet worden, um Ansprüche der extrasolar Planet-Entdeckung durch das Messen der Versetzung die vorgeschlagene Planet-Ursache in der offenbaren Position ihres Elternteilsterns auf dem Himmel wegen ihrer gegenseitigen Bahn um das Zentrum der Masse des Systems zu unterstützen. Obwohl, bezüglich 2009, keiner der extrasolar durch Boden-basierten astrometry entdeckten Planeten in nachfolgenden Studien nachgeprüft worden ist, wie man erwartet, ist astrometry in Raummissionen genauer, die durch die Verzerren-Effekten der Atmosphäre der Erde nicht betroffen werden. Die Interferometry geplante Raummission der NASA (SIM PlanetQuest) (jetzt annulliert) sollte astrometric Techniken verwerten, um Landplaneten zu entdecken, die ungefähr 200 der nächsten Sonnentyp-Sterne und den GAIA der Europäischen Weltraumorganisation umkreisen (erwartet, 2012 loszufahren), der astrometric Techniken in seiner Sternvolkszählung anwenden wird.

Maße von Astrometric werden von Astrophysikern verwendet, um bestimmte Modelle in der himmlischen Mechanik zu beschränken. Durch das Messen der Geschwindigkeiten von Pulsars ist es möglich, eine Grenze auf die Asymmetrie von Supernova-Explosionen zu stellen. Außerdem werden Astrometric-Ergebnisse verwendet, um den Vertrieb der dunklen Sache in der Milchstraße zu bestimmen.

Astronomen verwenden astrometric Techniken für das Verfolgen von erdnahen Gegenständen. Astrometry ist für die Entdeckung von vielen Rekordsonnensystemgegenständen verantwortlich. Um solche Gegenstände astrometrically zu finden, verwenden Astronomen Fernrohre, um den Himmel und die großflächigen Kameras zu überblicken, um Bilder an verschiedenen entschlossenen Zwischenräumen zu nehmen. Indem sie diese Images studieren, können sie Sonnensystemgegenstände durch ihre Bewegungen hinsichtlich der Hintergrundsterne entdecken, die fest bleiben. Sobald eine Bewegung pro Einheitszeit beobachtet wird, ersetzen Astronomen die Parallaxe, die durch die Bewegung der Erde während dieser Zeit verursacht ist, und die heliocentric Entfernung zu diesem Gegenstand wird berechnet. Mit dieser Entfernung und anderen Fotographien kann mehr Information über den Gegenstand, einschließlich seiner Augenhöhlenelemente, erhalten werden.

50000 Quaoar und 90377 Sedna sind zwei Sonnensystemgegenstände entdeckt auf diese Weise von Michael E. Brown und anderen an Caltech mit dem Fernrohr von Samuel Oschin der Palomar Sternwarte und der Palomar-Suche großflächige CCD Kamera. Die Fähigkeit von Astronomen, die Positionen und Bewegungen solcher Himmelskörper zu verfolgen, ist für das Verstehen unseres Sonnensystems und seiner in Wechselbeziehung stehenden Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft mit anderen in unserem Weltall entscheidend.

Statistik

Ein grundsätzlicher Aspekt von astrometry ist Fehlerkorrektur. Verschiedene Faktoren führen Fehler ins Maß von Sternpositionen, einschließlich atmosphärischer Bedingungen, Schönheitsfehler in den Instrumenten und Fehlern durch den Beobachter oder die Messgeräte ein. Viele dieser Fehler können durch verschiedene Techniken, solcher als durch Instrument-Verbesserungen und Entschädigungen zu den Daten reduziert werden. Die Ergebnisse werden dann mit statistischen Methoden analysiert, Datenschätzungen und Fehlerreihen zu schätzen.

Computerprogramme

• USNO Astrometric archivieren Server
• Astrometry.net
• Astrometrica
• MPO (Computerprogramm)

In der Fiktion

• In ist das Laboratorium von Astrometrics der Satz für verschiedene Szenen.
• In Battlestar Galactica (2004 Fernsehreihen) wird ein Laboratorium von Astrometrics im Dialog mehrmals festgesetzt.

Siehe auch

• USA-Marinesternwarte
• USA-Marinesternwarte-Fahnenmast-Station
• USNO Astrometric Katalog und verwandte Produkte
• Astrometric binärer
• Ephemeride
• Equatorium
• Gaia Untersuchung (ESA — Geplant für 2011-17)
• Hipparcos Raum Astrometry Mission (ESA — 1989-93)
• Kugelförmige Astronomie
• Sternkartenzeichnen
• Methoden, extrasolar Planeten - Astrometry zu entdecken
• Sternkatalog

Weiterführende Literatur

Links

• http://ad.usno.navy.mil/ Astrometry Abteilung der amerikanischen Marinesternwarte

http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/planet_like_body.html http://www.space.com/scienceastronomy/quaoar_discovery_021007.html

• http://www.gps.caltech.edu/~mbrown der Caltech von Mike Brown Hausseite
• http://www.gps.caltech.edu/%7Embrown/papers/ps/sedna.pdf Wissenschaftliches Papier, das die Entdeckung von Sedna beschreibt

http://www.rssd.esa.int/index.php?project=HIPPARCOS