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hipparcos

Hipparcos fue un satélite científicode la Agencia Espacial Europea (ESA), lanzado en 1989 y operado hasta 1993. Fue el primer experimento espacial dedicado a la astrometría de precisión , la medición precisa de las posiciones de los objetos celestes en el cielo. [3] Esto permitió las primeras mediciones de alta precisión del brillo intrínseco (en comparación con el brillo aparente menos preciso), los movimientos propios y los paralajes de las estrellas, lo que permitió mejores cálculos de su distancia y velocidad tangencial . Cuando se combinaron con mediciones de velocidad radial mediante espectroscopia , los astrofísicos pudieron finalmente medir las seis cantidades necesarias para determinar el movimiento de las estrellas. El Catálogo Hipparcos resultante, un catálogo de alta precisión de más de 118.200 estrellas, se publicó en 1997.Al mismo tiempo se publicó el Catálogo Tycho de menor precisión de más de un millón de estrellas, mientras que el Catálogo Tycho-2 mejorado de 2,5 millones stars se publicó en 2000.La misión de seguimiento de Hipparcos , Gaia , se lanzó en 2013.

La palabra "Hipparcos" es un acrónimo de HIgh Precision PARAllax COLlecting Satellite y también una referencia al antiguo astrónomo griego Hiparco de Nicea, conocido por las aplicaciones de la trigonometría a la astronomía y su descubrimiento de la precesión de los equinoccios .

Fondo

En la segunda mitad del siglo XX, la medición precisa de las posiciones de las estrellas desde la Tierra se topaba con barreras esencialmente insuperables para mejorar la precisión, especialmente para mediciones de ángulos grandes y términos sistemáticos. Los problemas estuvieron dominados por los efectos de la atmósfera terrestre , pero se vieron agravados por términos ópticos complejos, flexiones térmicas y gravitacionales de los instrumentos y la ausencia de visibilidad en todo el cielo. En 1967 se presentó por primera vez una propuesta formal para realizar estas rigurosas observaciones desde el espacio. [4]

La misión fue propuesta originalmente a la agencia espacial francesa CNES , que la consideró demasiado compleja y costosa para un único programa nacional y recomendó proponerla en un contexto multinacional. Su aceptación dentro del programa científico de la Agencia Espacial Europea , en 1980, fue el resultado de un largo proceso de estudio y lobbying . La motivación científica subyacente era determinar las propiedades físicas de las estrellas mediante la medición de sus distancias y movimientos espaciales, y así colocar los estudios teóricos de la estructura y evolución estelar, y los estudios de la estructura y cinemática galáctica , sobre una base empírica más segura. Desde el punto de vista de la observación, el objetivo era proporcionar las posiciones, paralajes y movimientos propios anuales de unas 100.000 estrellas con una precisión sin precedentes de 0,002  segundos de arco , un objetivo que en la práctica finalmente se superó por un factor de dos. El nombre del telescopio espacial, "Hipparcos", era un acrónimo de High Precision Parallax Collecting Satellite , y también reflejaba el nombre del antiguo astrónomo griego Hipparchus , considerado el fundador de la trigonometría y el descubridor de la precesión de los equinoccios. (debido al bamboleo de la Tierra sobre su eje).

Satélite y carga útil

Micrografía óptica de parte de la cuadrícula moduladora principal (arriba) y la cuadrícula del mapeador estelar (abajo). El período de la red principal es de 8,2 micrómetros .

La nave espacial llevaba un único telescopio Schmidt excéntrico y totalmente reflectante , con una apertura de 29 cm (11 pulgadas). Un espejo especial que combina haces superpuso dos campos de visión, separados 58°, en el plano focal común. Este complejo espejo constaba de dos espejos inclinados en direcciones opuestas, cada uno de los cuales ocupaba la mitad de la pupila de entrada rectangular y proporcionaba un campo de visión sin viñeteado de aproximadamente 1° × 1°. El telescopio utilizó un sistema de rejillas, en la superficie focal, compuesto por 2688 bandas alternas opacas y transparentes, con un período de 1,208 segundos de arco (8,2 micrómetros). Detrás de este sistema de rejilla, un tubo disector de imágenes (detector de tipo fotomultiplicador ) con un campo de visión sensible de aproximadamente 38 segundos de arco de diámetro convirtió la luz modulada en una secuencia de recuentos de fotones (con una frecuencia de muestreo de 1200 Hz ) a partir de la cual se Se podría derivar la fase de todo el tren de impulsos de una estrella. El ángulo aparente entre dos estrellas en los campos de visión combinados, módulo del período de la cuadrícula, se obtuvo a partir de la diferencia de fase de los dos trenes de pulsos estelares. Originalmente destinado a la observación de unas 100.000 estrellas, con una precisión astrométrica de aproximadamente 0,002 segundos de arco, el Catálogo Hipparcos final comprendía casi 120.000 estrellas [5] : xiii  con una precisión media ligeramente mejor que 0,001 segundos de arco (1 miliarco-seg). ). [5] : 3 

Un sistema fotomultiplicador adicional observó un divisor de haz en el camino óptico y se utilizó como mapeador de estrellas. Su propósito era monitorear y determinar la actitud del satélite y, en el proceso, recopilar datos fotométricos y astrométricos de todas las estrellas hasta aproximadamente la magnitud 11. Estas mediciones se realizaron en dos bandas anchas que corresponden aproximadamente a B y V en el sistema fotométrico UBV (Johnson) . Las posiciones de estas últimas estrellas debían determinarse con una precisión de 0,03 segundos de arco, un factor 25 menos que las estrellas principales de la misión. El Catálogo Tycho resultante, que originalmente tenía como objetivo la observación de alrededor de 400.000 estrellas, comprendía poco más de 1 millón de estrellas, y un análisis posterior amplió esto al Catálogo Tycho-2 de alrededor de 2,5 millones de estrellas.

La actitud de la nave espacial respecto de su centro de gravedad se controló para escanear la esfera celeste en un movimiento precesional regular manteniendo una inclinación constante entre el eje de giro y la dirección hacia el Sol. La nave espacial giraba alrededor de su eje Z a una velocidad de 11,25 revoluciones/día (168,75 segundos de arco/s) en un ángulo de 43° con respecto al Sol . El eje Z giraba alrededor de la línea Sol-satélite a 6,4 revoluciones/año. [6]

La nave espacial constaba de dos plataformas y seis paneles verticales, todos ellos hechos de aluminio alveolar. El panel solar constaba de tres secciones desplegables, que generaban alrededor de 300 W en total. Se ubicaron dos antenas de banda S en la parte superior e inferior de la nave espacial, proporcionando una velocidad de datos de enlace descendente omnidireccional de 24   kbit/s . Un subsistema de control de actitud y órbita (que comprende propulsores de hidracina de 5 newton para maniobras de rumbo, propulsores de gas frío de 20 milinewton para control de actitud y giroscopios para determinación de actitud) aseguró un control y determinación de actitud dinámicos correctos durante la vida operativa.

Principios

Algunas características clave de las observaciones fueron las siguientes: [7]

Principios de las medidas astrométricas. Los círculos rellenos y las líneas continuas muestran tres objetos desde un campo de visión (aproximadamente 1° de tamaño), y los círculos abiertos y las líneas discontinuas muestran tres objetos de una región del cielo distinta superpuestos en virtud del gran ángulo básico. Izquierda: posiciones de objetos en una época de referencia. Medio: sus movimientos espaciales durante unos cuatro años, con vectores de movimiento propios y factores de escala arbitrarios; Los triángulos muestran sus posiciones en una época fija cerca del final del intervalo. Derecha: los cambios posicionales totales, incluidos los movimientos aparentes adicionales debido al paralaje anual, los cuatro bucles correspondientes a cuatro órbitas de la Tierra alrededor del sol. Los movimientos inducidos por el paralaje están en fase para todas las estrellas en la misma región del cielo, de modo que las mediciones relativas dentro de un campo sólo pueden proporcionar paralajes relativos. Aunque las separaciones relativas entre las estrellas cambian continuamente durante el período de medición, se describen mediante sólo cinco parámetros numéricos por estrella (dos componentes de posición, dos de movimiento propio y el paralaje).
El recorrido en el cielo de uno de los objetos del Catálogo Hipparcos, durante un período de tres años. Cada línea recta indica la posición observada de la estrella en una época particular: debido a que la medición es unidimensional, la ubicación precisa a lo largo de esta línea de posición no está determinada por la observación. La curva es el camino estelar modelado ajustado a todas las medidas. La posición inferida en cada época se indica con un punto y el residual con una línea corta que une el punto con la línea de posición correspondiente. La amplitud del movimiento oscilatorio da el paralaje de la estrella, y el componente lineal representa el movimiento propio de la estrella.

Desarrollo, lanzamiento y operaciones.

El satélite Hipparcos fue financiado y gestionado bajo la autoridad general de la Agencia Espacial Europea (ESA). Los principales contratistas industriales fueron Matra Marconi Space (ahora EADS Astrium ) y Alenia Spazio (ahora Thales Alenia Space ).

Otros componentes de hardware se suministraron de la siguiente manera: el espejo combinador de haces de REOSC en Saint-Pierre-du-Perray , Francia; los espejos esféricos, plegables y de relé de Carl Zeiss AG en Oberkochen , Alemania; los deflectores de luz difusa externos de CASA en Madrid , España; la red moduladora de CSEM en Neuchâtel , Suiza; el sistema de control de mecanismos y la electrónica de control térmico de Dornier Satellite Systems en Friedrichshafen , Alemania; los filtros ópticos, las estructuras del experimento y el sistema de control de actitud y órbita del Espacio Matra Marconi en Vélizy , Francia; los mecanismos de conmutación de instrumentos de Oerlikon-Contraves en Zürich , Suiza; el tubo disector de imágenes y los detectores fotomultiplicadores ensamblados por la Organización Holandesa de Investigación Espacial ( SRON ) en los Países Bajos; el mecanismo de montaje de reenfoque diseñado por TNO-TPD en Delft , Países Bajos; el subsistema de energía eléctrica de British Aerospace en Bristol , Reino Unido; el sistema de control de estructura y reacción de Daimler-Benz Aerospace en Bremen , Alemania; los paneles solares y el sistema de control térmico de Fokker Space System en Leiden , Países Bajos; el sistema de telecomunicaciones y manejo de datos de Saab Ericsson Space en Gotemburgo , Suecia; y el motor de impulso Apogee de SEP en Francia. Grupos del Institut d'Astrophysique en Lieja , Bélgica y el Laboratoire d'Astronomie Spatiale en Marsella , Francia, contribuyeron con procedimientos de prueba de rendimiento óptico, calibración y alineación; Captec en Dublín . Irlanda y Logica en Londres contribuyeron con el software a bordo y la calibración.

El satélite Hipparcos fue lanzado (con el satélite de transmisión directa TV-Sat 2 como acompañante) en un vehículo de lanzamiento Ariane 4 , vuelo V33, desde Centre Spatial Guyanais , Kourou , Guayana Francesa, el 8 de agosto de 1989. Lanzado en transferencia geoestacionaria órbita (GTO), el motor de impulso de apogeo del Mage-2 no se encendió y la órbita geoestacionaria prevista nunca se alcanzó. Sin embargo, con la incorporación de otras estaciones terrestres, además del centro de control de operaciones de la ESA en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC) en Alemania, el satélite pudo operar con éxito en su órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) durante casi 3,5 años. Finalmente, se superaron todos los objetivos de la misión original.

Incluyendo una estimación de las actividades científicas relacionadas con las observaciones satelitales y el procesamiento de datos, la misión Hipparcos costó alrededor de 600 millones de euros (en las condiciones económicas del año 2000), y en su ejecución participaron unos 200 científicos europeos y más de 2.000 personas de la industria europea.

Catálogo de entrada Hipparcos

Las observaciones del satélite se basaron en una lista predefinida de estrellas objetivo. Las estrellas fueron observadas mientras el satélite giraba, mediante una región sensible del detector del tubo disector de imágenes. Esta lista de estrellas predefinida formó el Catálogo de entrada de Hipparcos (HIC): cada estrella del Catálogo de Hipparcos final estaba contenida en el Catálogo de entrada. [8] El Catálogo de insumos fue compilado por el Consorcio INCA durante el período 1982-1989, finalizado antes del lanzamiento y publicado tanto en formato digital como impreso. [9]

Aunque completamente reemplazado por los resultados del satélite, incluye información complementaria sobre múltiples componentes del sistema, así como compilaciones de velocidades radiales y tipos espectrales que, no observados por el satélite, no se incluyeron en el Catálogo Hipparcos publicado .

Las limitaciones en el tiempo total de observación y en la uniformidad de las estrellas en la esfera celeste para las operaciones satelitales y el análisis de datos llevaron a un catálogo de entrada de unas 118.000 estrellas. Se fusionaron dos componentes: en primer lugar, un estudio lo más completo posible de alrededor de 58.000 objetos con las siguientes magnitudes límite: V<7,9 + 1,1sen|b| para tipos espectrales anteriores a G5, y V<7,3 + 1,1sin|b| para tipos espectrales posteriores a G5 (b es la latitud galáctica). Las estrellas que constituyen esta encuesta están marcadas en el Catálogo Hipparcos .

El segundo componente comprendía estrellas adicionales seleccionadas según su interés científico, ninguna de las cuales era más débil que aproximadamente de magnitud V=13 mag. Estas fueron seleccionadas entre alrededor de 200 propuestas científicas presentadas sobre la base de una invitación a propuestas emitida por la ESA en 1982, y priorizadas por el Comité de Selección de Propuestas Científicas en consulta con el Consorcio del Catálogo de Entradas. Esta selección tenía que equilibrar el interés científico "a priori" y las limitaciones de magnitud límite del programa de observación, tiempo total de observación y uniformidad del cielo.

Reducciones de datos

Para los resultados principales de la misión, el análisis de datos fue realizado por dos equipos científicos independientes, NDAC y FAST, compuestos en conjunto por unos 100 astrónomos y científicos, en su mayoría de institutos europeos (estados miembros de la ESA). Los análisis, a partir de casi 1.000 Gbit de datos satelitales adquiridos durante tres años y medio, incorporaron un sistema integral de verificación cruzada y validación, y se describen en detalle en el catálogo publicado.

Se incluyó un modelo de calibración óptica detallado para mapear la transformación del cielo a coordenadas instrumentales. Su adecuación podría verificarse mediante los residuos de medición detallados. La órbita de la Tierra y la órbita del satélite con respecto a la Tierra eran esenciales para describir la ubicación del observador en cada época de observación, y estaban proporcionadas por una efeméride terrestre apropiada combinada con un alcance preciso del satélite. Las correcciones debidas a la relatividad especial ( aberración estelar ) hicieron uso de la velocidad correspondiente del satélite. Las modificaciones debidas a la curvatura relativista general de la luz fueron significativas (4 miliarco-seg a 90° con respecto a la eclíptica) y se corrigieron para asumir de manera determinista γ=1 en el formalismo PPN . Se examinaron los residuos para establecer límites a cualquier desviación de este valor relativista general y no se encontraron discrepancias significativas.

Marco de referencia

Las observaciones satelitales arrojaron esencialmente posiciones relativas muy precisas de las estrellas entre sí durante todo el período de medición (1989-1993). En ausencia de observaciones directas de fuentes extragalácticas (aparte de las observaciones marginales del cuásar 3C 273 ), el marco de referencia rígido resultante se transformó en un marco de referencia inercial vinculado a fuentes extragalácticas. Esto permite correlacionar directamente los estudios en diferentes longitudes de onda con las estrellas Hipparcos y garantiza que los movimientos propios del catálogo sean, en la medida de lo posible, cinemáticamente no giratorios. La determinación de los tres ángulos de rotación relevantes del cuerpo sólido y las tres velocidades de rotación dependientes del tiempo se realizó y completó antes de la publicación del catálogo. Esto resultó en un vínculo preciso pero indirecto con un marco de referencia inercial y extragaláctico. [10]

Exactitudes típicas de los catálogos FK5, Hipparcos , Tycho-1 y Tycho-2 en función del tiempo. Las dependencias de Tycho-1 se muestran para dos magnitudes representativas. Para Tycho-2, un error de movimiento propio típico de 2,5 miliares por segundo se aplica tanto a estrellas brillantes (error de posición en J1991.25 de 7 miliares por segundo) como a estrellas débiles (error de posición en J1991.25 de 60 miliares por segundo).

Se incluyeron y ponderaron adecuadamente una variedad de métodos para establecer este vínculo del marco de referencia antes de la publicación del catálogo: observaciones interferométricas de estrellas de radio mediante redes VLBI , MERLIN y Very Large Array (VLA); observaciones de quásares relativos a las estrellas Hipparcos utilizando dispositivos de carga acoplada (CCD), placas fotográficas y el Telescopio Espacial Hubble ; programas fotográficos para determinar movimientos propios estelares con respecto a objetos extragalácticos (Bonn, Kiev, Lick, Potsdam, Yale/San Juan); y comparación de los parámetros de rotación de la Tierra obtenidos mediante interferometría de línea de base muy larga (VLBI) y mediante observaciones ópticas terrestres de las estrellas Hipparcos . Aunque muy diferentes en términos de instrumentos, métodos de observación y objetos involucrados, las diversas técnicas generalmente coincidieron dentro de 10 miliarco-seg en la orientación y 1 miliarco-seg/año en la rotación del sistema. A partir de una ponderación adecuada, se cree que los ejes de coordenadas definidos por el catálogo publicado están alineados con el marco de radio extragaláctico dentro de ±0,6 miliarco-seg en la época J1991.25, y no rotan con respecto a objetos extragalácticos distantes dentro de ±0,25. miliarco-seg/año. [7] : 10 

Luego, los catálogos Hipparcos y Tycho se construyeron de manera que el marco de referencia celeste de Hipparcos (HCRF) resultante coincida, dentro de las incertidumbres de observación, con el marco de referencia celeste internacional (ICRF), y represente las mejores estimaciones en el momento de completarse el catálogo (en 1996). El HCRF es, por tanto, una materialización del Sistema Internacional de Referencia Celestial (ICRS) en el dominio óptico. Amplía y mejora el sistema J2000 ( FK5 ), conservando aproximadamente la orientación global de ese sistema pero sin sus errores regionales. [7] : 10 

Estrellas dobles y múltiples

Si bien tenían una enorme importancia astronómica, las estrellas dobles y múltiples proporcionaron considerables complicaciones a las observaciones (debido al tamaño finito y al perfil del sensible campo de visión del detector) y al análisis de los datos. El procesamiento de datos clasificó las soluciones astrométricas de la siguiente manera:

Si una estrella binaria tiene un período orbital largo, de modo que los movimientos no lineales del fotocentro fueran insignificantes durante la corta duración de la medición (3 años), la naturaleza binaria de la estrella pasaría desapercibida para Hipparcos , pero podría mostrarse como un Hipparcos propiamente dicho. movimiento discrepante en comparación con los establecidos a partir de programas de movimiento adecuado de referencia temporal prolongado en tierra. Los movimientos fotocéntricos de orden superior podrían representarse mediante un ajuste de modelo de 7 o incluso 9 parámetros (en comparación con el modelo estándar de 5 parámetros) y, por lo general, dichos modelos podrían mejorarse en complejidad hasta que se obtengan ajustes adecuados. Se determinó una órbita completa, que requiere 7 elementos, para 45 sistemas. Los períodos orbitales cercanos a un año pueden degenerar con el paralaje, lo que resulta en soluciones poco confiables para ambos. Los sistemas de orden triple o superior plantearon desafíos adicionales para el procesamiento de datos.

Observaciones fotométricas

Los datos fotométricos de mayor precisión se proporcionaron como subproducto de las observaciones astrométricas de la misión principal. Fueron fabricados en una banda de paso de luz visible de banda ancha , específica de Hipparcos , y designada como H p . [11] La precisión fotométrica media, para magnitud H p <9, fue de magnitud 0,0015 , con típicamente 110 observaciones distintas por estrella durante el período de observación de 3,5 años. Como parte de la reducción de datos y la producción del catálogo, se identificaron nuevas variables y se designaron con designaciones de estrellas de variable apropiadas . Las estrellas variables se clasificaron como variables periódicas o sin resolver; los primeros se publicaron con estimaciones de su período, amplitud de variabilidad y tipo de variabilidad. En total se detectaron 11.597 objetos variables, de los cuales 8.237 fueron clasificados nuevamente como variables. Hay, por ejemplo, 273 variables Cefeidas , 186 variables RR Lyr , 108 variables Delta Scuti y 917 estrellas binarias eclipsantes . Las observaciones del cartógrafo estelar, que constituyen el Catálogo Tycho (y Tycho-2), proporcionaron dos colores, aproximadamente B y V en el sistema fotométrico Johnson UBV , importantes para la clasificación espectral y la determinación efectiva de la temperatura .

Velocidades radiales

La astrometría clásica sólo se ocupa de los movimientos en el plano del cielo e ignora la velocidad radial de la estrella , es decir, su movimiento espacial a lo largo de la línea de visión. Si bien es fundamental para comprender la cinemática estelar y, por tanto, la dinámica de poblaciones, su efecto es generalmente imperceptible para las mediciones astrométricas (en el plano del cielo) y, por lo tanto, generalmente se ignora en los estudios astrométricos a gran escala. En la práctica, se puede medir como un desplazamiento Doppler de las líneas espectrales. Más estrictamente, sin embargo, la velocidad radial entra en una formulación astrométrica rigurosa. Específicamente, una velocidad espacial a lo largo de la línea de visión significa que la transformación de velocidad lineal tangencial a movimiento propio (angular) es una función del tiempo. El efecto resultante de la aceleración secular o en perspectiva es la interpretación de una aceleración transversal que en realidad surge de una velocidad espacial puramente lineal con una componente radial significativa, con el efecto posicional proporcional al producto del paralaje, el movimiento propio y la velocidad radial. En los niveles de precisión de Hipparcos, tiene una importancia (marginal) sólo para las estrellas más cercanas con las mayores velocidades radiales y movimientos propios, pero se tuvo en cuenta en los 21 casos en los que el efecto posicional acumulado durante dos años supera los 0,1 miliarco-s. Las velocidades radiales de las estrellas del Catálogo Hipparcos , en la medida en que se conocen actualmente a partir de estudios terrestres independientes, se pueden encontrar en la base de datos astronómica del Centre de données astronomiques de Estrasburgo .

La ausencia de distancias fiables para la mayoría de las estrellas significa que las mediciones angulares realizadas, astrométricamente, en el plano del cielo, generalmente no pueden convertirse en velocidades espaciales verdaderas en el plano del cielo. Por esta razón, la astrometría caracteriza los movimientos transversales de las estrellas en medidas angulares (por ejemplo, segundos de arco por año) en lugar de km/s o su equivalente. De manera similar, la típica ausencia de velocidades radiales confiables significa que el movimiento espacial transversal (cuando se conoce) es, en cualquier caso, sólo un componente de la velocidad espacial tridimensional completa.

Catálogos publicados

Gráfico equirectangular de declinación versus ascensión recta de estrellas más brillantes que la magnitud aparente 5 en el Catálogo Hipparcos, codificada por tipo espectral y magnitud aparente, en relación con las constelaciones modernas y la eclíptica

El catálogo Hipparcos final fue el resultado de la comparación crítica y la fusión de los dos análisis (consorcios NDAC y FAST) y contiene 118.218 entradas (estrellas o estrellas múltiples), lo que corresponde a un promedio de unas tres estrellas por grado cuadrado en todo el cielo. . [12] La precisión media de los cinco parámetros astrométricos (magnitud Hp<9) superó los objetivos originales de la misión y está entre 0,6 y 1,0 mas. Se determinaron unas 20.000 distancias con más del 10% y 50.000 con más del 20%. La relación inferida entre errores externos y estándar es ≈1,0–1,2, y los errores sistemáticos estimados están por debajo de 0,1 mas. El número de estrellas dobles o múltiples resueltas o sospechosas es 23.882. [13] Las observaciones fotométricas arrojaron fotometría de múltiples épocas con un número medio de 110 observaciones por estrella y una precisión fotométrica mediana (magnitud Hp<9) de magnitud 0,0015, con 11.597 entradas identificadas como variables o posiblemente variables. [14]

Para los resultados del mapeador estelar, el análisis de datos fue realizado por el Tycho Data Analysis Consortium (TDAC). El Catálogo Tycho comprende más de un millón de estrellas con astrometría de 20 a 30 miliares de segundo de arco y fotometría de dos colores (bandas B y V). [15]

Los catálogos finales de Hipparcos y Tycho se completaron en agosto de 1996. Los catálogos fueron publicados por la Agencia Espacial Europea (ESA) en nombre de los equipos científicos en junio de 1997. [16]

Un análisis más extenso de los datos del mapeador estelar (Tycho) extrajo estrellas débiles adicionales del flujo de datos. Combinado con antiguas observaciones de placas fotográficas realizadas varias décadas antes como parte del programa del Catálogo Astrográfico , el Catálogo Tycho-2 de más de 2,5 millones de estrellas (y que reemplaza por completo al Catálogo Tycho original) se publicó en 2000. [17]

Los catálogos Hipparcos y Tycho-1 se utilizaron para crear el Millennium Star Atlas : un atlas de todo el cielo con un millón de estrellas de magnitud visual 11. También se incluyen unos 10.000 objetos no estelares para complementar los datos del catálogo. [18]

Entre 1997 y 2007 continuaron las investigaciones sobre efectos sutiles en la actitud del satélite y la calibración de los instrumentos. Se estudiaron una serie de efectos en los datos que no se habían tenido en cuenta en su totalidad, como las discontinuidades de la fase de exploración y los saltos de actitud inducidos por micrometeoritos. Finalmente se llevó a cabo una nueva reducción de los pasos asociados del análisis. [19]

Esto ha conducido a mejores precisiones astrométricas para estrellas más brillantes que Hp=9,0 de magnitud, alcanzando un factor de aproximadamente tres para las estrellas más brillantes (Hp<4,5 de magnitud), al tiempo que subraya la conclusión de que el Catálogo Hipparcos tal como se publicó originalmente es generalmente confiable dentro del precisiones citadas.

Todos los datos del catálogo están disponibles en línea en el Centre de données astronomiques de Estrasburgo .

Resultados científicos

Concepto artístico de la Vía Láctea , que muestra dos brazos espirales prominentes unidos a los extremos de una gruesa barra central. Hipparcos cartografió muchas estrellas de la vecindad solar con gran precisión, aunque esto representa sólo una pequeña fracción de las estrellas de la galaxia.

Los resultados de Hipparcos han afectado a una gama muy amplia de investigaciones astronómicas, que pueden clasificarse en tres grandes temas:

Asociado con estos temas principales, Hipparcos ha proporcionado resultados en temas tan diversos como la ciencia del Sistema Solar, incluidas las determinaciones de masa de asteroides, la rotación de la Tierra y la oscilación de Chandler ; la estructura interna de las enanas blancas ; las masas de enanas marrones ; la caracterización de planetas extrasolares y sus estrellas anfitrionas; la altura del Sol sobre el plano medio galáctico; la edad del Universo ; la función de masa inicial estelar y las tasas de formación estelar ; y estrategias para la búsqueda de inteligencia extraterrestre . La fotometría multiépoca de alta precisión se ha utilizado para medir la variabilidad y las pulsaciones estelares en muchas clases de objetos. Los catálogos de Hipparcos y Tycho ahora se utilizan habitualmente para apuntar telescopios terrestres, navegar en misiones espaciales e impulsar planetarios públicos.

Desde 1997 se han publicado varios miles de artículos científicos utilizando los catálogos Hipparcos y Tycho . En 2009 se publicó una revisión detallada de la literatura científica de Hipparcos entre 1997 y 2007, [20] y un relato popular del proyecto en 2010. [3] Algunos ejemplos de resultados notables incluyen (enumerados cronológicamente):

La controversia sobre la distancia de las Pléyades

Un resultado controvertido ha sido la proximidad derivada, en aproximadamente 120 pársecs, del cúmulo de las Pléyades , establecida tanto a partir del catálogo original [47] como del análisis revisado. [19] Esto ha sido cuestionado por varios otros trabajos recientes, ubicando la distancia media del grupo en alrededor de 130 pársecs. [48] ​​[49] [50] [51]

Según un artículo de 2012, la anomalía se debió al uso de una media ponderada cuando existe una correlación entre distancias y errores de distancia para estrellas en cúmulos. Se resuelve utilizando una media no ponderada. No existe un sesgo sistemático en los datos de Hipparcos cuando se trata de cúmulos de estrellas. [52]

En agosto de 2014, la discrepancia entre la distancia del grupo de120,2 ± 1,5 parsecs (pc) medido por Hipparcos y la distancia de133,5 ± 1,2 pc obtenido con otras técnicas se confirmó mediante mediciones de paralaje realizadas con VLBI , [53] que dieron136,2 ± 1,2 pc , la distancia más exacta y precisa presentada hasta ahora para el grupo.

estrella polar

Otro debate sobre la distancia que plantea Hipparcos es el de la distancia a la estrella Polaris.

Hipparcos-Gaia

Los datos de Hipparcos se están utilizando recientemente junto con los datos de Gaia . Especialmente la comparación del movimiento propio de las estrellas de ambas naves espaciales se utiliza para buscar compañeras binarias ocultas. [54] [55] Los datos de Hipparcos-Gaia también se utilizan para medir la masa dinámica de binarias conocidas, como las compañeras subestelares . [56] Los datos de Hipparcos-Gaia se utilizaron para medir la masa del exoplaneta Beta Pictoris by a veces se utilizan para estudiar otros exoplanetas de período largo , como HR 5183 b . [57] [58]

Gente

Ver también

Referencias

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