[論文レビュー] Catalogue of star positions and B-magnitudes in 60th declination zone based on UkrVO Joint Digital Archive

V. N. Andruk, L. K. Pakuliak+5 more|arXiv (Cornell University)|Dec 17, 2015

Astronomical Observations and Instrumentation被引用数 13

ひとこと要約

本論文では、UkrVO共同デジタルアーカイブから得たドキュメント化されたフィルムから得られた60度赤緯帯域の1,263,932個の星および銀河の高精度なアストロメトリックおよびフォトメトリックカタログを提示する。1200 dpiで走査した商業用スキャナ（Microtek ScanMaker 9800XL TMA）を用いて、内部位置精度が±0.26 arcsec、フォトメトリック精度が±0.17 magに達した。TYCHO-2およびUCAC-4との強力な照合による検証を通じて、商業スキャナがプロフェッショナルアストロメトリーに適していることが示された。

ABSTRACT

Catalogue of star positions and B-magnitudes based on UkrVO Joint Digital Archive has been created in 60-degree declination zone of FONAK(FON) observational program as the first attempt to use the commercial scanners for astrometri c purposes. The height of zone is 8 degree, number of involved plates is 120. Digital images of plates were obtained using Microtek ScanMaker 9800XL TMA commercial scanner, with plate resolution 1200 dpi, linear dimensions 13,000x13,000 px for plates 30x30cm. The catalogue includes 1, 263, 932 stars and galaxies down to B 16.5 mag at the epoch 1984.76+/-0.50. Positions of objects are in TYCHO-2 reference frame, B-magnitudes in the system of photoelectric standards. The internal accuracy for all objects on both coordinates RA,DEC is +/-0.26 arcsec.The accuracy of B magnitudes determination is +/-0.17 mag, except stars in the B-interval 8-13 mag having the positional errors +/-0.13 arcsec and photometric ones +/-0.11 mag. The convergence of star positions with TYCHO-2 system is +/-0.06 arcsec on both coordinates(based on 93,925 stars), the convergence with photoelectric standards system is +/-0.16 mag (based on 4,458 stars). External comparison with UCAC-4 gives the positional errors +/-0.34 arcsec based on 1, 099, 005 cross-identified objects.

研究の動機と目的

• アーカイブ済みの写真フィルムを用いて、60度赤緯帯域の高精度なアストロメトリックおよびフォトメトリックカタログを作成すること。
• 商業用フラットベッドスキャナを用いた高精度なアストロメトリック測定が、プロフェッショナルアストロノミーにおいて実現可能かどうかを評価すること。
• Bマグニチュードを電気的標準に照合したTYCHO-2フレームを基準とする参照カタログを確立すること。
• 既存のアストロメトリックシステムとのクロス比較を通じて、導出された位置とマグニチュードの内部および外部精度を評価すること。

提案手法

• FONAK(FON)プログラムの120枚のフィルムを、1200 dpi解像度のMicrotek ScanMaker 9800XL TMAスキャナでデジタル化する。
• 30×30 cmのフィルムの13,000×13,000ピクセルのデジタル画像から、星の位置とBマグニチュードを抽出するための画像処理を行う。
• 右赤経および赤緯の補正にTYCHO-2基準フレームを用い、93,925個の星とのクロス識別に基づく誤差解析を実施する。
• Bマグニチュードの正確な校正を実施するため、電気的標準を用いたフォトメトリック補正を行い、異なるマグニチュード帯域における誤差推定を実施する。
• 外部カタログとの照合：位置精度の検証にUCAC-4、一貫性の確認にTYCHO-2を用いる。
• 位置およびフォトメトリック残差の統計的分析により、内部および外部精度を定量化する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 商業用フラットベッドスキャナは、アーカイブ写真フィルムのアストロメトリック補正に十分な精度を達成できるか？
• RQ2 非専用機器を用いてデジタル化されたフィルムから得られるカタログの内部位置およびフォトメトリック精度はどの程度か？
• RQ3 導出された位置とマグニチュードは、TYCHO-2やUCAC-4といった確立されたアストロメトリックシステムとどの程度一致するか？
• RQ4 アストロメトリックおよびフォトメトリック解法のマグニチュード依存性は何か、特にB = 8–13 mag帯域でどうなるか？
• RQ5 利用可能なデジタル化ツールを用いて、大規模なカタログを信頼性を持って作成できるか、その範囲はどの程度か？

主な発見

• カタログには60度赤緯帯域に位置する1,263,932個の星および銀河が含まれており、1984.76 ± 0.50のエポックで位置とBマグニチュードが決定されている。
• 内部位置精度は全対象で±0.26 arcsecであり、B = 8–13 mag帯域の星では±0.13 arcsecに向上する。
• フォトメトリック精度は全体で±0.17 magであり、B = 8–13 mag区間の星では±0.11 magに改善される。
• TYCHO-2とのクロス識別により、93,925個の共通星に対して右赤経および赤緯で±0.06 arcsecの一致が確認された。
• UCAC-4との比較では、1,099,005個の共通対象に基づき、位置誤差が±0.34 arcsecであった。
• 電気的標準との一致は4,458個の共通星に対して±0.16 magであり、フォトメトリックの信頼性が裏付けられた。