[论文解读] 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 13

一句话总结

本文基于乌克兰天文观测所联合数字档案馆的数字化底片，创建了位于南纬60度天区的1,263,932颗恒星和星系的高精度天体测量与测光星表。研究使用1200 dpi分辨率的商用扫描仪（Microtek ScanMaker 9800XL TMA）对底片进行扫描，实现了±0.26角秒的内部位置精度和±0.17等的测光精度，并通过与TYCHO-2和UCAC-4星表的强交叉验证，证明了商用扫描仪在专业天体测量中的可行性。

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.

研究动机与目标

• 利用档案馆的照相底片，为南纬60度天区创建高精度天体测量与测光星表。
• 评估使用商用平板扫描仪进行专业天文学高精度天体测量的可行性。
• 在TYCHO-2参考框架下建立星表，B星等通过光电标准进行校准。
• 通过与现有天体测量系统交叉比较，评估所获位置与星等的内部和外部精度。

提出的方法

• 使用Microtek ScanMaker 9800XL TMA扫描仪以1200 dpi分辨率对120张FONAK(FON)计划的照相底片进行数字化处理。
• 对30×30厘米、13,000×13,000像素的数字图像进行图像处理，提取恒星位置与B星等。
• 利用TYCHO-2参考框架进行天体测量归算，以赤经与赤纬为基准，基于与93,925颗恒星的交叉识别进行误差分析。
• 通过光电标准进行测光校准，确保B星等的准确性，并对不同星等区间进行误差估计。
• 与外部星表进行交叉验证：使用UCAC-4检验位置精度，使用TYCHO-2进行一致性检查。
• 对位置与测光残差进行统计分析，以量化内部与外部精度。

实验结果

研究问题

• RQ1 商用平板扫描仪是否能够达到档案照相底片天体测量归算所需的足够精度？
• RQ2 使用非专业设备对数字化底片生成的星表，其内部位置与测光精度如何？
• RQ3 所获位置与星等与TYCHO-2和UCAC-4等既有的天体测量系统相比，收敛程度如何？
• RQ4 天体测量与测光解算在不同星等范围内的性能表现如何，特别是在B = 8–13等区间？
• RQ5 在使用可及的数字化工具条件下，能否可靠地大规模生成星表？

主要发现

• 星表包含南纬60度天区的1,263,932颗恒星与星系，其位置与B星等确定于历元1984.76 ± 0.50。
• 所有天体的内部位置精度为±0.26角秒，其中B = 8–13等恒星的精度提升至±0.13角秒。
• 总体测光精度为±0.17等，其中B = 8–13等区间恒星的精度提高至±0.11等。
• 与TYCHO-2星表交叉识别显示，93,925颗共同恒星在赤经与赤纬方向的收敛精度为±0.06角秒。
• 与UCAC-4星表比较，基于1,099,005个交叉识别对象，位置误差为±0.34角秒。
• 与光电标准的收敛精度为±0.16等（针对4,458颗共同恒星），证实了测光结果的可靠性。