Фундаментальная астрометрия
Фундамента́льная астроме́трия — раздел астрометрии, в рамках которого установливается наиболее точно определённая фундаментальная система небесных координат, реализуемая на основе установления точнейших экваториальных координат с началом в барицентре Солнечной системы и необходимой для изучения положений и движений небесных тел и искусственных космических объектов[1][2]. Эти системы применяются в звёздной астрономии, небесной механике и геодезии[3][4].
Фундаментальная система координат задаётся данными фундаментального каталога, в котором приводятся выведенные из наблюдений и задаваемые в этой координатной системе положения известного числа звёзд и их собственного движения. Для создания фундаментальной системы координат проводятся позиционные наблюдения звёзд, тел Солнечной системы и галактик. Теория и практика таких наблюдений входит в компетенцию фундаментальной астрометрии[2].
Данный раздел астрометрии решает задачи, которые связаны с изучением закономерностей поступательно-вращательного движения Земли и взаимосвязана с ней, поскольку все наблюдения, производимые с поверхности Земли, должны быть освобождены от эффектов, вызываемых её движением. Фундаментальная астрометрия решает также задачи привязки к ICRS динамических эфемерид Солнца, Луны, планет и искусственных спутников Земли (в первую очередь — систем навигации). Доступ к ICRS возможен только с использованием радиоинтерферометров со сверхдлинными базами. Ввиду сложности и дороговизны реализации такой технологии, задачей современной фундаментальной астрометрии является перенос опорной системы в оптический диапазон[1].
Фундаментальная система координат для некоторой фиксированной эпохи принимается за приближение инерциальной системы координат для изучения движений небесных светил[2][5].
История науки
Открытие в 1839 году Пулковской обсерватории способствовало развитию фундаментальной астрометрии, так как главной задачей данной обсерватории стало определение координат звезд из меридианных наблюдений с целью составления каталогов их точных положений[6].
В СССР работы по освещению вопросов фундаментальной астрометрии относятся главным образом ко второй половине XX века и связаны с именами Митрофана Степановича Зверева и Владимира Владимировича Подобеды.
Одной из первых работ, посвящённых непосредственно фундаментальной астрометрии, можно назвать статью Зверева «Фундаментальная астрометрия» в сборнике «Астрономия в СССР за тридцать лет (1917—1947)» (1948)[7].
В 1950 году Подобед начал читать курс «Фундаментальная астрометрия» на кафедре небесной механики, астрометрии и гравиметрии МГУ[8].
В 1959 году Подобед опубликовал статью «Задачи фундаментальной астрометрии и новый меридианный круг Московской обсерватории»[9].
В 1962 году публикуется учебник Подобеда для университетов «Фундаментальная астрометрия. Определение координат звезд»[10]. Этот же учебник издается в США[11][12].
В 1970 году Подобед защитил докторскую диссертацию «Фундаментальная астрометрия»[13].
С начала 1998 года в качестве опорной системы координат была принята Международная небесная система координат (ICRS). В августе 2018 года на XXX Генеральной ассамблее Международного астрономического союза было принято решение, что фундаментальной астрометрической реализацией ICRS является каталог квазаров ICRF3, содержащий координаты 4588 опорных радиоисточников[1].
Фундаментальная астрометрия и определение параметров высокоточной системы небесных координат входит в области исследования научной программы космической обсерватории «Радиоастрон»[14].
В 2020 году опубликован третий релиз каталога GAIA, который содержит координаты, собственные движения и параллаксы около 1,8 млрд звёзд, а также координаты нескольких сотен тысяч квазаров с ошибками в несколько десятков микросекунд дуги. Данные второго релиза каталога GAIA RF2 (оптические положения квазаров) были использованы для их привязки к координатам в ICRF3[1].
Методология
Наблюдательные методы фундаментальной астрометрии разделяются на визуальные и фотографические. Первым методом определяются координаты звёзд, а также Солнца, Меркурия и Венеры на меридианных кругах, пассажных инструментах и вертикальных кругах. Положения слабых звёзд, галактик, малых и больших планет получаются фотографически из наблюдений на астрографах. Осуществляются также опытные позиционные наблюдения небесных радиоисточников на радиоинтерферометрах[2].
Примечания
Литература
- Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия // Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1978.
Дополнительная литература
- Додонов С. Н. Фундаментальная астрометрия и фотометрия в России: задачи, текущее состояние и перспективы // КВНО-2023.
- Зверев М. С. Фундаментальная астрометрия // Успехи астрономических наук. — М.: Изд-во АН СССР, 1950.
- Новые идеи в астрометрии : Тр. 20-й астрометр. конф. (Пулково, 20-23 мая 1975 г.) / отв. ред. чл.-кор. АН СССР М. С. Зверев. — Ленинград : Наука. Ленинградское отделениение, 1978. — 199 с.
- Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия. Определение координат звёзд. — М.: Физматгиз, 1962. — 340 с. (В переводе на английский язык: Podobed V. V. Fundamental Astrometry. Determination of Stellar coordinates] (англ.) / Edited by A. N. Vyssotsky. — English Edition. — Chicago and London: The University of Chicago Press, 1965. — 236 p..)
- Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия. Установление фундаментальной системы небесных координат. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: Наука, 1968. — 452 с. — 5500 экз.
На других языках
- Murray C. A. Fundamental Astrometry and the Definition of the Pole (англ.) // Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. — 1978. — Vol. 19. — P. 187.
- Teleki G. Fundamental astrometry-Its Present State and Future Prospects (англ.) // Publications of Department of Astronomy. — 1978. — Vol. 7. — P. 31—67.
- Høg E. A Solution of the Problems of Flexure and Refraction in Fundamental Astrometry // Mitteilungen der Astronomischen Gesellschaft. — 1971. — Vol. 30. — P. 148.
- Murray C. A., Yallop B. D. Lunar Laser Ranging and Fundamental Astrometry (англ.) // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. — 1977. — Vol. 284(1326). — P. 507–514.
- Rawley L. A., Taylor J. H., Davis M. M. Fundamental astrometry and millisecond pulsars (англ.) // The Astrophysical Journal. — 1988. — Vol. 326. — P. 947—953.
- Kovalevsky J., Seidelmann P. Fundamentals of Astrometry (англ.). — Cambridge: Cambridge University Press, 2004. — doi:10.1017/CBO9781139106832.
Учебники и пособия
- Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия: Определение координат звезд : [Учебник для ун-тов]. — Москва: Физматгиз, 1962. — 340 с.(Podobed V. V. Fundamental astrometry. Determination of stellar coordinates (англ.). — Chicago: University of Chicago Press, 1965.)
- Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия: Установление фундам. системы небесных координат : [Учебник для ун-тов]. — Москва: Наука, 1968. — 452 с.
- Нефедьева А. И., Подобед В. В. Фундаментальная астрометрия : Учебное пособие. — Казань: Издательство Казанского университета, 1989. — 140 с.
Гранты
- Пширков М. С. MK-2138.2013.2 (грант). Исследование пульсаров в различных диапазонах энергий для целей астрофизики, фундаментальной физики и фундаментальной астрометрии. — 4 февраля 2013 г. — 31 декабря 2014 г.
Ссылки
- Жаров В. Е. Фундаментальная астрометрия. БРЭ (1 июня 2022). Дата обращения: 23 октября 2023.