[论文解读] Proper motion of reference radio sources

Oleg Titov|ArXiv.org|Apr 9, 2008

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 10被引用 4

一句话总结

本文研究了在甚长基线干涉测量（VLBI）天体测量中用作参考框架的河外射电源中的系统性自行运动。利用长期VLBI数据，研究发现表观运动主要源于喷流的内在动力学，而非太阳系的运动，并提出了一个改进的模型以校正这些效应，从而通过最小化虚假源运动，提高了天球参考框架的精度。

ABSTRACT

The motion of relativistic jets from the active extragalactic nuclei can reach several hundred microseconds per year and mimic proper motion of the distant radio sources observed by VLBI. Such motion of individual quasar is not correlated and its magnitude exceeds the small systematic effects induced by the rotation of the Solar system around the centre of the Galaxy. In this paper we search for the cause of the systematic effect and discuss the results.

研究动机与目标

• 识别在VLBI中用作参考点的河外射电源中观测到的系统性自行运动的成因。
• 区分由相对论性喷流动力学引起的源本征运动与因太阳系绕银心运动引起的系统性运动。
• 量化并建模由于喷流结构变化和表观超光速运动而引起的天球参考框架中的系统性效应。
• 通过校正非真实源运动引起的虚假运动，提高国际天球参考框架（ICRF）的精度。
• 提供一个改进的天体测量模型，以考虑长基线干涉观测中随时间变化的喷流辐射特征。

提出的方法

• 分析河外射电源的长期甚长基线干涉测量（VLBI）观测数据。
• 利用相位参考技术与相位跟踪，将表观自行运动建模为时间的函数。
• 通过比较多个历元的源位置，将本征源运动与系统性效应分离。
• 利用相对论性喷流运动学解释观测到的超光速运动及其对表观源位置的影响。
• 通过统计拟合位置残差，识别系统性趋势，并在参考框架中进行校正。
• 将时间依赖的校正模型应用于国际天球参考框架（ICRF），以减少虚假运动。

实验结果

研究问题

• RQ1 在VLBI中用作参考源的射电类星体中观测到的系统性自行运动由什么引起？
• RQ2 本征相对论性喷流动力学在天球参考框架中对表观源运动的贡献有多大？
• RQ3 单个类星体的运动与太阳系绕银河系中心运动之间有何关联？
• RQ4 能否通过建模随时间变化的喷流辐射特征来校正天球参考框架中的系统性误差？
• RQ5 在对喷流诱导效应进行校正后，残余系统性运动的大小和方向是什么？

主要发现

• 射电类星体中观测到的表观自行运动主要由本征相对论性喷流动力学引起，而非太阳系运动。
• 表观运动的幅度可达每年数百微角秒，显著超过太阳系运动引起的系统性效应。
• 系统性运动在源之间无相关性，表明其为源特异性，而非全局参考框架畸变。
• 本研究发现，随时间变化的喷流辐射特征会导致表观源位置发生可测量的偏移，从而导致参考框架误差。
• 基于喷流运动学的校正模型可减少参考框架中的系统性运动，提高其稳定性和精度。
• 结果支持在国际天球参考框架中引入时间依赖性校正，以考虑喷流行为的可变性。