Каталог 718 фундаментальных звезд в экваториальной области тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.01 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОСТРОЕНИЕ ВТОРОГО КАТАЛОГА АСТРОЛЯБИИ КИТО

1.1 Введение

1.2.Наблюдательный материал

1.3. Методика построения каталога

1.4. Каталог О АС

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ КАТАЛОГА И<5 В ЭКВАТОРИАЛЬНОЙ ЗОНЕ

2.1. Общие особенности построения каталога ИС5 и мотивация его исследования

2.2. Каталоги сравнения

2.3 Представление систематических разностей и формирование средней инструментальной системы

2.4 Анализ результатов сравнения каталогов

2.4.1 Случайные ошибки И<.

2.4.2 Систематические разности Да.5 соБб и А

§

2.4.3 Систематические разностиАаа сохё и А8а

2.4.4 Полные систематические разности (Дос.5 со5б +Даа соб5) и (Д5а -ьД55)

2.5. Выводы

ГЛАВА 3. НОРМАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОЛОЖЕНИЙ И СОБСТВЕННЫХ ДВИЖЕНИЙ В ЭКВАТОРИАЛЬНОЙ ЗОНЕ

3.1. Мотивация построения нормальной системы на основе наземных каталогов на момент завершения проекта ГИППАРКОС

3.2. Наблюдательный материал, использованный для построения нормальной системы

3.3. Перевод каталогов на равноденствие 12000.0, учет уравнения яркости и цвета и приведение каталогов к экватору и равноденствию FK

3.4. Разделение систематической и случайной компонент остаточных разностей каталогов

3.4.1. Современное состояние проблемы

3.4.2. Анализ возможностей разделения случайной и систематической компонент каталогов на основании стохастической фильтрации

3.4.2.1. Критерии согласия аппроксимации, основанные на оценках нормальности распределения остатков

3.4.2.2. Оценка автокорреляции остатков и сопутствующих статистик

3.4.2.3. Исследование процедуры подгонки коэффициента сглаживания в применении к искусственной модели сигнал-шум и реальному распределению остаточных разностей каталогов.

3.4.2.4. Анализ особенностей аналитической аппроксимации систематических разностей с использованием модели сигнал-шум

3.5. Сравнение нормальных систем 20-го столетия с каталогом FK5 в экваториальной зоне

3.6. Построение независимой нормальной системы положений и собственных движений

3.6.1. Математическая процедура построения нормальной системы

3.6.2. Численные результаты

3.7 Улучшение индивидуальных положений и собственных движений FK

3.8. Анализ методики построения каталога N70E и исследование качества привязки его системы к наблюдениям

3.8.1. Особенности процедуры компиляции каталога N70E

3.8.2. Контроль корректности привязки системы N70E к исходным каталогам

3.9. Предварительное сравнение каталога N70E с ГИППАРКОСОМ

3.9.1. Исследования каталога ГИППАРКОС, выполненные другими авторами

3.9.2. Анализ случайной составляющей из сравнения N70E с ГИППАРКОСОМ 3.9.3 Анализ взаимной ориентации и вращения каталогов

3.9.4. Систематические разности N70E-HIPPARCOS

Экваториальная зона небесной сферы от -30° до 30° занимает особое место в фундаментальной астрометрии. Достаточно сказать, что первые сводные каталоги фундаментальной астрометрии TR Бесселя и Nj Ньюкома - это каталоги экваториальных часовых звезд. Большинство исходных каталогов фундаментальных звезд, полученных как в северном, так и в южном полушарии, покрывают эту зону и, в рамках классической астрометрии, сложившейся в конце 19-го века и просуществовавшей вплоть до публикации FK5, при построении новой фундаментальной системы они привязывались как целое к экваториальной зоне улучшаемого фундаментального каталога. В результате систематические и случайные ошибки основных нормальных систем 20-го века минимальны в этой зоне, см. напр. (Boss 1937; Fricke & Kopff 1963; Fricke et al. 1988). Известно, что реальные поправки двух последних ревизий фундаментальных каталогов Германского Астрономического Общества оказались значительно меньше, чем поправки для зон южнее -20° и севернее 40°, см. (Kopff et al. 1964; Gliese 1963; Fricke et al. 1988). Это свидетельствует о том, что реальная точность опорной системы звездных положений на небе, основанная на традиционной технике наземных наблюдений и построенная методами классической астрометрии, в экваториальной зоне достигает максимума. И, наконец, согласно классической схеме, переориентация нового фундаментального каталога осуществляется на основании дифференциальных наблюдений тел Солнечной системы относительно звезд улучшаемого каталога в экваториальной области.

Решающее влияние на фундаментальную астрометрию в последние годы оказало появление каталога ГИППАРКОС, результирующего продукта грандиозного внеатмосферного проекта ESA (1997). Хотя формально он не объявлен новым фундаментальным каталогом (каковым является ICRF), фактически он заменил FK5 в качестве основной референц-системы в оптической области, нарушив, таким образом, вековую традицию формирования фундаментальных каталогов как систему сводного каталога. Перечислим следующие концептуальные особенности этого каталога, которые отличают его от остальных продуктов наземной астрометрии.

Каталог был построен в результате глобального решения, охватывающего всю небесную сферу, определив тем самым собственные систему положений и собственных движений. В качестве отдельной задачи была осуществлена привязка его положений и собственных движений к экстрагалактической системе. Математический аппарат построения глобального каталога по всей небесной сфере также беспрецедентен в астрономической практике. Внутренняя точность положений каталога в случайном отношении приблизительно в 20-30 раз превосходит точность лучших наземных инструментов и в 10-20 раз точность лучших сводных каталогов. С другой стороны, внутренняя точность собственных движений ГИППАРКОСа ограничена коротким сроком наблюдений и, по крайней мере, формально сравнима с точностью сводных наземных каталогов.

Отметим, что ГИППАРКОС, в сущности, представляет собой разновидность беспрецедентно точного в случайном отношении инструментального каталога с изначально произвольной ориентацией в пространстве. Система этого каталога построена на основе наблюдений, полученных во внеатмосферных условиях с помощью инструмента, конструкция которого значительно отличается от конструкции наземных астрометрических инструментов. Однако, учитывая то, что ГИППАРКОС является не сводным, а инструментальным каталогом, точность его системы в принципе невозможно определить исходя только из наблюдательного материала, полученного астрометрическим спутником. Полноценная оценка внешней точности ГИППАРКОСа может быть получена только путем сравнения этого каталога с каталогами, построенными методами наземной астрометрии. Принимая во внимание то обстоятельство, что в истории астрометрии еще не было каталогов, лишенных систематических ошибок, такое сравнение должно дать ответ на следующие вопросы, которые имеют принципиальное значение в момент перехода на новые принципы принятия опорного каталога как международных стандарта:

1) Какова реальная точность системы положений и собственных движений первого внеатмосферного каталога? Действительно ли ошибки системы положений находятся на уровне 0.1 мае, а системы собственных движений на уровне 10 мас/ст как утверждают создатели каталога?

2) Какова реальная точность в случайном отношении положений и собственных движений как одиночных, так и двойных звезд ГИППАРКОСА?

3) Каков предел точности современной наземной астрометрии в оценке ошибок системы ГИППАРКОСа?

4) Если будут обнаружены систематические ошибки ГИППАРКОСа, то каков их характер и какова их природа?

5) Возможно ли улучшение каталога ГИППАРКОС, как в случайном, так и в систематическом отношении, привлекая материал прошлых или будущих наземных наблюдений? Если это так, то какой наблюдательный материал наиболее пригоден для этой цели и как его использовать?

6) И, наконец, разумно ли использовать ГИППАРКОС в качестве фундаментального каталога или следует, с учетом первого опыта внеатмосферных наблюдений и перспективы будущих спутниковых проектов, уже сейчас определить общие принципы построения нового фундаментального каталога?

До 1997 г. Каталог FK5 (Fricke et al. 1998) представлял собой наиболее точную реализацию инерциальной системы координат на небе, формально являясь наиболее приемлемым для оценки внешней точности каталога ГИППАРКОС. Формальные ошибки системы FK5 в экваториальной области на эпоху 1990 составляют около 40 мае в прямом восхождении и 30 мае в склонении. Соответствующие ошибки собственных движений FK5 - около 70 мас/ст. Однако, сравнение FK5 с наиболее точными астрометрическими каталогами, полученными в 80-90-х годах, показало систематические уклонения, значительно превышающие формальные ошибки системы FK5, экстраполированные на эпохи этих каталогов (Morrison et al. 1990; Kolesnik 1995). Это подорвало кредит доверия к FK5, и, как следствие, ко всей наземной астрометрии в целом, и привело к убеждению в том, что FK5 не может служить надежным каталогом для оценки системы положений ГИППАРКОСа. Поскольку собственные движения FK5 являются наиболее вероятным источником его систематических расхождений с современными наблюдениями, они точно также не могут считаться достоверным материалом для оценки системы собственных движений ГИППАРКОСа.

Многочисленные работы, посвященные сравнению ГИППАРКОСа с FK5, фактически ставят больше вопросов, чем дают ответы об истинном качестве ГИППАРКОСа. Сравнения, проведенные членами двух консорциумов ГИППРКОС, как до (Perriman 1995; Lindegren at al. 1995; Turón at al. 1995), так и после опубликования каталога (Mignard & Froeschlé 1997, 2000), (Schwan 2001) показывают нереально большие систематические разности положений и собственных движений. По-прежнему не существует объяснения аномально маленькому значению поправки к постоянной прецессии, выведенной на основании остаточного вращения FK5-HIPPARCOS относительно оси у. Слишком большая дисперсия собственных движений разностей FK5-HIPPARCOS интерпретируется как результат влияния на наблюдения неидентифицированных двойных (Weilen et al. 1997, 1999), что, как следствие, дискредитирует также и формальные точности положений ГИППАРКОСа. С другой стороны, сравнения с некоторыми наземными каталогами (Réquiéme et al. 1995),

Гончаров и др. 1998), которые также показывают большие систематические различия, имеет характер только приблизительной оценки, поскольку любой из исходных каталогов в систематическом отношении значительно уступает сводному.

Таким образом, учитывая низкий кредит доверия к FK5, дающий основание утверждать, что все наблюдаемые расхождения вызываются только ошибками FK5, должен быть выработан иной подход к верификации внешней точности ГИППАРКОСа. Наиболее очевидным выходом из ситуации неопределенности является построение новой независимой системы положений и собственных движений, лишенной недостатков FK5. Чтобы служить надежным материалом для оценки систематического качества каталога ГИППАРКОС, эта система должна быть основана, с одной стороны, на новом наблюдательном материале, не вошедшем в FK5, а, с другой, на более совершенных принципах конструирования сводного каталога. Такая постановка задачи определяет актуальность данной работы.

Цель работы состояла в исследовании систематических ошибок существующих фундаментальных опорных систем в экваториальной области и в построении независимой системы положений и собственных движений, пригодной для проверки уровня точности каталога ГИППАРКОС как в систематическом, так и в случайном отношении и предварительном проведении этой проверки.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Усовершенствована методика построения каталога звезд астролябии для случая длительного ряда наблюдений. Получен экваториальный каталог 515 звезд по прямому восхождению и 235 звезд по склонению со средней точностью на уровне лучших меридианных инструментов.

2. На основании новейших каталогов фундаментальных звезд исследованы систематические ошибки каталога FK5 в экваториальной области. Проведена оценка согласованности в систематическом отношении каталогов 60-70-х и 80-х годов и построены средние инструментальные системы для двух подборок каталогов.

3. Проведен обширный критический анализ современных методов получения систематических разностей. Впервые для вывода систематических разностей был использован метод сплайн аппроксимации с выбором степени сглаживания на основании автокорреляции остатков.

3. Впервые сконструирована независимая нормальная система положений и собственных движений в экваториальной области, N70E, достоверно привязанная ко всему комплексу наземных наблюдений 20-го столетия, превосходящая по точности все существующие сводные каталоги, включая FK5, и эквивалентная по точности собственных движений каталогу FK6. Ее высокая точность, позволяет реально оценить уровень систематических и случайных ошибок каталога ГИППАРКОС и каталога FK6.

4. На основании предварительного сравнения ГИППАРКОСа с N70E подтверждено аномально низкое значение поправки к постоянной прецессии, которое не соответствует поправке, полученной из РСДБ наблюдений и лазерной локации Луны, и предложена интерпретация этому факту.

5. Уточнена оценка влияния неидентифицированных двойных на собственные движения ГИППАРКОСа и впервые получено свидетельство этого влияния на его положения.

6. Из сравнения с N70E впервые обнаружена сильная корреляция собственных движений FK6 и ГИППАРКОСа и дана объективная оценка точности вариантов решений single-star mode и long-term-prediction mode.

7. Получены систематические разности положений и собственных движений ШОЕ-ГИППАРКОС, впервые дающие представление об уровне рассогласованности системы ГИППАРКОСА и системы, основанной на наземной астрометрической практике.

Научная и практическая ценность.

Построенный каталог положений и собственных движений в экваториальной области может быть успешно использован для оценки систематических и случайных ошибок каталога ГИППАРКОС. Система собственных движений позволяет произвести оценку реальной точности систем положений как исходных, так и сводных каталогов 19-20 столетий на их средние эпохи, что имеет фундаментальное значение при оценке возможности их использования для улучшения системы собственных движений ГИППАРКОСа. Каталог N70E может быть также использован в качестве опорного, как аналог фундаментального каталога в экваториальной области, для решения разнообразных задач фундаментальной астрометрии.

Автор выносит на защиту:

1. Методику построения 2-го каталога астролябии Кито.

2. Методику и результат построения нормальной системы N70E.

3. Результаты предварительного анализа разностей каталогов N70E-ГИППАРКОС и N70E-FK6.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на научных семинарах ИНАСАН, ГАИШ, астрометрической конференции "Оптическая астрометрия Галактической и Солнечной систем" (Кембридж 1993), Генеральных Ассамблеях MAC 22 (Гаага 1994), 23 (Киото 1997) и 24 (Манчестер 2000), на международной конференции The Journées 2000 "Systèmes de référence spatio-temporels: J2000, a fundamental epoch for origins of reference systems and astronomical models" (Париж 2000).

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитируемой литературы (200 наименований) и приложения. Она содержит 197 страниц текста, включая 47 рисунков и 23 таблицы.

3.4.2.5. Выводы

Проведенный выше анализ проблемы разделения систематической и случайных компонент остаточных разностей каталогов позволяет сделать следующие выводы.

1) Широко применяемый в настоящее время аналитический метод, наряду с очевидными преимуществами, имеет слабые стороны, которые в должной мере не были до сих пор исследованы. Слабые места метода были продемонстрированы в Гл. 3.4.2.4 на основании модельных экспериментов.

2) Сплайн-аппроксимация систематических разностей теоретически преодолевает недостатки аналитического метода. Однако исследование процедуры подгонки коэффициента сглаживания на основе статистической оценки остатков показало, что в применении к реальным данным проблема имеет нетривиальный характер. Goodness-of fit tests не могут эффективно использоваться в качестве минимизатора, так как существует большой разброс в нахождении

3.5. Сравнение нормальных систем 20-го столетия с каталогом FK5 в экваториальной зоне

Четыре наиболее точных фундаментальных каталога 20-го столетия, four fundamental catalogues (FFC), а именно GC, N30, FK3 и FK4, были использованы для формирования независимой нормальной системы, процедура которой будет описана в следующем разделе. Чтобы получить представление о качестве этих каталогов и определить оптимальный способ их использования, было проведено их исследование в систематическом и случайном отношении.

Учитывая то, что современные каталоги, отстоящие на 30-40 лет от средней эпохи FK5, показывают значительные систематические отклонения, логично предположить, что отклонения такого же порядка будут характерны и для каталогов первой половины 20-го столетия. Отметим, что конец 19-го и начало 20-го века является наиболее плодотворным в истории фундаментальной астрометрии. Именно в это время повсеместно использовались меридианные инструменты приблизительно одинаковой конструкции, их точность оставалась неизменной вплоть до последнего времени и была значительно улучшена только с изобретением фотоэлектрического метода регистрации. Тогда же сформировались и стали общепринятыми классические принципы меридианного способа наблюдений и, в соответствии с этими принципами, были получены около 50 каталогов, выполненных строгим абсолютным способом. Весь этот наблюдательный материал явился базисом для построения нормальных систем, предшествующих FK5: N2 (Newcomb 1898), NFK (Peters 1907), FK3 (Kopff 1937; 1938), FK4 (Fricke & Kopff 1963), GC (Boss 1937) and N30 (Morgan 1952). Учитывая то, что задача новой дискуссии исходных каталогов (а также сотен дифференциальных каталогов, привлекавшихся для улучшения в случайном отношении) является практически нереальной, да и нецелесообразной, в данной работе для формирования системы собственных движений мы решили использовать не исходные, а сводные каталоги, на основе которых последние были построены.

Анализ приведенных выше фундаментальных каталогов был основан на предположении, что система сводного каталога является наиболее достоверной, если использовать положения этих каталогов на среднюю эпоху формирования системы. В этом случае при оценке системы положений исключаются ошибки системы собственных движений, которые, как было отмечено выше, являются наиболее слабым местом всех созданных до сих пор нормальных систем. Чтобы эффективно провести сравнение необходимо также привести системы положений на некоторую среднюю для

119 сравниваемых каталогов эпоху при помощи какой-то одной, наиболее точной системы собственных движений.

Детали по вычислению остаточных разностей и систематических разностей N2, NFK, GC, N30, FK3 и FK4 на среднюю эпоху изложены в предыдущих разделах. При проведении первичного анализа они были переведены на эпоху t0=1920 с использованием собственных движений FK5. При формировании независимой нормальной системы нами были получены поправки к собственным движениям FK5, AjU о cos 5, Ар' которые, как это будет ясно из дальнейшего, значительно

СС j О СС 9 о улучшают систему FK5. Поэтому, представляя результаты исследования FFC в настоящем разделе, для их приведения на эпоху 1920 мы используем именно эти поправки.

Atf «,<5 Со ) C0S 5 = äCCa,5 (tear ) C0S 3 + AMa,S Co ~ {Ca, ) C<>S 5 ^aj Co ) = ASa,S (fem ) + Co ~ *СШ )

В сущности, поскольку разница между эпохами сравниваемых каталогов и 1920 не превышает 15 лет, результаты сравнения в первом и во втором случае являются очень близкими.

На Рис.3.18а and b показаны систематические разности GC, N30, FK3 и FK4 по отношению к FK5 типа Aas cos£, A8S, на Рис.3.18с и d их же систематические разности типа Ааа cos 8, А8а в зоне Щ < 10°, а на Рис. 3.18е и f разности Aaö cos 8, A8S для каталогов NFK и N2. На этих же рисунках черной линией показана их средняя система N20E, построенная по методике, описанной в следующем разделе.

1 1 t ' 1 1 1 1 . 1 1

-1-КЗ ЕРОСН=1920 (а)

-FK4

-GC

-N30

-N20E

-30 -20 -10 0 10 20 30

DECLINATION

DECLINATION

Рис. 3.18 а и Ь. Систематические разности типа Аая (в агсБес) по отношению к БК5 каталогов ОС, N30, РКЗ и Ж4 и их средней системы ШОЕ на эпоху ¿0=1920.

RIG HT ASCENSION

0,2 0,1 0,0 -0,1 -0,2

0 4 8 12 16 20 24

RIGHT ASCENSION

Рис. 3.18 end. Систематические разности типа cos <5, Л<5ав зоне |<5| <10° (в arcsec) по отношению к FK5 каталогов GC, N30, FK3 и FK4 и их средней системы N20E на эпоху ¿О=1920.

DECLINATION

DECLINATION

Рис. 3.18 e и f. Систематические разности типа kas cos 8, ASs (в arcsec) по отношению к FK5 каталогов N2 и NFK и средней системы N20E на эпоху tQ=1920.

Отметим, что системы каталогов N2 и МЧС обнаружили достаточно большие уклонения от общего хода ББК, для полных разностей достигающие по абсолютной величине 100-150 мае на всех участках экваториальной зоны, см. Рис. 3.18е и I. По этой причине мы сочли целесообразным не использовать их при формировании независимой нормальной системы.

Анализ вышеприведенных рисунков показывает поразительную согласованность инструментальных систем четырех фундаментальных каталогов 20-го столетия. Их сравнение с аналогичными систематическими разностями современных каталогов 80-х годов (см. Гл. 2) дает представлении об эволюции разностей по отношению к ИСб во времени на протяжении около 60 лет. Положительные уклонения на эпоху 1920 становятся отрицательными на эпоху 1987 и наоборот. Точно такая картина наблюдается и в эволюции полных систематических разностей, что видно из сравнения Таблиц 3.5 а и Ь (см. ниже) с аналогичными таблицами из Гл. 2.

Заключение

Построенная в данной работе нормальная система N70E является одной из наиболее точных из известных в настоящее время реализаций опорной системы координат в экваториальной области небесной сферы. Этот вывод основан, с одной стороны, на низких формальных ошибках как индивидуальных положений и собственных движений, так и соответствующих ошибках системы N70E, а с другой — он подтвержден высокой степенью согласованности N70E с каталогами 20-го столетия.

Качество индивидуальных положений и собственных движений N70E во внешнем отношении было протестировано сравнением с положениями ГИППАРКОСа на его среднюю эпоху и с собственными движениями FK6. Это сравнение показало, что формальные ошибки N70E соответствуют его реальным ошибкам. Точность собственных движений сравнима с точностью FK6 и является пиковой для современной астрометрии. Чрезвычайно важно то, что это было достигнуто без привлечения ГИППАРКОСа на основании только наземных наблюдений.

Как уже отмечалось, целью построения новой нормальной системы являлось получение достоверного материала для контроля предполагаемых систематических и случайных ошибок каталога ГИППАРКОС в обстоятельствах, когда реальное качество FK5 не соответствовало поставленной задаче. Важное значение имеет также оценка реальных точностных возможностей наземной астрометрии для этого контроля. Результаты компиляции N70E показали, что материал наземной астрометрии позволяет осуществить контроль системы положений ГТПШАРКОСа в пределах 6 мае на его среднюю эпоху, системы собственных движений в пределах 10-20 мас/ст, а также случайных ошибок положений и собственных движений на уровне 10-15 мае на эпоху 1991.5 и 40 мас/ст соответственно.

Использование N70E позволило получить более достоверные оценки поправки к постоянной прецессии MAC 1976, чем из сравнения ГИППАРКОСа с FK5, -1.21+0.19 mas/yr. Это стало возможным благодаря более высокому качеству N70E в систематическом отношении. Анализ зависимости дисперсии остатков N70E-HIP он гелиоцентрического расстояния звезд позволил уточнить масштаб cosmic errors в собственных движениях ГИППАРКОСа по сравнению с аналогичным сравнением FK5-HIPPARCOS, который оказался значительно меньше, чем предполагалось ранее. Из сравнения положений на среднюю эпоху ГИППАРКОСа впервые экспериментально было получено подтверждение влияния неидентифицированных двойных не только на собственные движения, но и на положения первого внеатмосферного спутника. Предварительное сравнение систем N70E и ГИППАРКОСа обнаружило значительные систематические расхождения, которые, учитывая высокую точность привязки N70E к исходным каталогам, следует отнести ко всей наземной астрометрии.

Однако научное значение полученных результатов не ограничивается только первоначальной целью контроля качества ГИППАРКОСа. Они могут рассматриваться как некоторый вклад в определении подхода к формированию фундаментальной системы координат в эпоху «после ГИППАРКОСа». Применение простой и, как оказалось, достаточно эффективной процедуры построения нормальной системы показало, что, по крайней мере, в экваториальной зоне, можно получить сводный каталог значительно точнее, чем FK5, используя при этом практически тот же наблюдательный материал. Был сделан вывод о том, что систематические ошибки FK5 являются следствием не столько низкого качества наземных наблюдений, сколько недостатков процедуры построения этого фундаментального каталога. А из этого следует, что, вопреки распространенному сейчас мнению, потенциал каталогов, накопленных на протяжении почти 200 лет наземной астрометрией, для формирования фундаментальной системы координат пока еще не исчерпан. С другой стороны, сделанный выше вывод должен стимулировать разработку более совершенных методов формирования нормальных систем. Это особенно актуально после появления первого в истории астрометрии внеатмосферного каталога, который, как a priori считается, имеет систематические ошибки на два порядка меньшие, чем наземные наблюдения. Проверка этого утверждения является первостепенной задачей. Она должна прояснить также степень согласованности наземных и внеатмосферных наблюдений, а значит и возможностей (или отсутствие таковых) их комбинации в поисках путей улучшения фундаментальной системы координат.

В связи с этим важным является исследование ошибок систем положений четырех фундаментальных каталогов во внешнем отношении, проведенное в данной работе. Было показано, что эти каталоги имеют высокую степень согласованности в экваториальной зоне и могут служить надежным материалом для проверки любой системы положений и собственных движений, основанной на современных наблюдениях как наземных, так и внеатмосферных. Мы продемонстрировали также, что их комбинация с любым высокоточным современным каталогом может быть использована для вывода достоверной системы собственных движений.

Отметим, наконец, что, хотя уже сейчас каталог N70E может привлекаться в качестве опорного для некоторых практических приложений (автор, в частности, использовал его для анализа причин возникновения фиктивного движения равноденствия и уточнения приливного замедления вращения Земли), мы не считаем построенную здесь нормальную систему чем-то вроде экваториальной части нового фундаментального каталога по следующим причинам. Во-первых, поскольку он покрывает только экваториальную зону, остается пока неясным, какие точностные характеристики достижимы в других зонах небесной сферы, насколько согласованы исходные каталоги в этих зонах, как может быть решена проблема зенитной непрерывности, а значит, основные выводы сделанные здесь о реальном потенциале наземных наблюдений в формировании фундаментальной системы пока что не могут распространяться на наземную астрометрию в целом. Во-вторых, система N70E основана только на ярких звездах из основного списка FK5, которые, в силу исторических причин, имеют наилучшую наблюдательную историю. Известно, что приблизительно половина из них это двойные звезды, кроме того, реальная плотность этих звезд недостаточно высока, чтобы в настоящее время служить базисом для формирования новой фундаментальной системы. В третьих, поскольку основной упор в данной работе был сделан на улучшении системы FK5 и тестировании методов формирования такой системы, улучшение индивидуальных положений и собственных движений FK5, учитывая отсутствие в нашем распоряжении нескольких сотен дифференциальных каталогов, считалось в некоторой степени маргинальной задачей. В четвертых, проблема абсолютной ориентации в пространстве новой системы, которая должна быть решена при создании любого фундаментального каталога, в рамках этой работы не рассматривалась. Ориентация опубликованного каталога N70E определяется ориентацией FK5.

Такая оценка изложенных здесь результатов основана на нашем мнении о том, что будущий подход к формированию нового фундаментального каталога должен определиться в результате дискуссии анализа качества ГИППАРКОСа разными исследователями. Поэтому результаты настоящего исследования должны восприниматься лишь в качестве вклада в подобного рода дискуссию.

В заключение автор считает своим приятным долгом выразить свою глубокую благодарность д.ф-м.н. А. С. Харину за исчерпывающий критический анализ предварительной версии диссертации и руководителю диссертации, д.ф-м.н. Л. В. Рыхловой, за постоянную поддержку этой работы на протяжении многих лет.

1. DAgostino R.B. and Stephens I.A., 1986, Goodness-Of-Fit Techniques, Marcel-Dekker, New York

2. D' Agostino R.B., 1990, Amer. Statistitian 44,316

3. Allen С. V., 1973, Astrophysical Quantities, The Althone Press, London

4. Anguita C., Carrasco G., Loyola P., Bedin V.N., Naumova A.A., Polozhentsev D.D.,

5. Polozhentseva T.A., Tavastsherna K.N., Zverev M.S., 1975, Dept. Astron. Univ. Chile, Obs.

6. Cerro Calan, Santiago de Chile, (2), 6,181

7. Aoki S., SömaM., Kinoshita H., Inoue K., 1983, A&A 128,263

8. Arias, £. F., Cionco R. G„ Orellana R. B., Vucetich H„ 2000, A&A 359, 1195 Baringhaus L., Danschke R., Henze N., 1989, Commun. Stat. Simulation Comput18,263

9. Bien R., Fricke W., Lederle T., Schwan H., 1978, Veröff. Astron. Rech. Inst. Heidelberg 29 Benevides-Soares P., Clauzet L.B.F., 1986, in Eichhorn H.K., Leacock R.J. (eds) Proc. IAU

10. Symp 109, Reidel, Dordrecht, p. 103 Box, G. E. P., Pierce D.A., 1970, Journal Amer. Stat. Assoc. 65,1509 Box, G. E. P., Jenkins, G. M., 1976, Time series analysis: Forecasting and control. San

11. Francisco: Holden-Day. BougeardM., 1987, A&A 173,191 BougeardM., 1992, A&A 255,388

12. Brosche P., 1966, Veröff. Astron. Rech. Inst. Heidelberg Nr. 17

13. Brosche P., 1970, Veröff. Astron. Rech. Inst. Heidelberg Nr. 23

14. Bucciarelli B., Lattanzi M.G., TaffL.G., 1994, ApJ 433,831

15. Carlsberg Meridian Catalogue La Palma Number 4,1990, Copenhagen University

16. Observatory, Royal Greenwich Observatory, Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando Carlsberg Meridian Catalogue La Palma Number 5, 1991, Copenhagen University

17. Observatory, Royal Greenwich Observatory, Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando Carlsberg Meridian Catalogue La Palma Number 6, 1992, Copenhagen University

18. Observatory, Royal Greenwich Observatory, Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando Carlsberg Meridian Catalogue La Palma Number 7,1993, Copenhagen University

19. Observatory, Royal Greenwich Observatory, Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando Carlsberg Meridian Catalogue La Palma Number 8,1994, Copenhagen University

20. Observatory, Royal Greenwich Observatory, Real Instituto y Observatorio de la

21. Armada en San Fernando Carrasco G., Loyola P., 1982, Publ. Obs. Astron. Nac. Cerro Calan, vol. 6 Carrasco G., Loyola P., 1987, A&AS 67,1

22. Dordrecht, p. 129 Chollet F., Sanchez M., 1990, A&A 234, 576 Chollet F., 1993, A&A 280, 675

23. Corbin T., 1985, in Hayes et al. (eds.) Calibration of the Fundamental Stellar Quantities,

24. Kluwer, Dordrecht, p. 53 Corbin T., 1995, in Heg E., Seidelman K. (eds.) Astronomical and Astrophisical Objectives of

25. Folkner W. M., Chariot P., Finger M. H., Williams J. G., Sovers, O. J., Newhall Xx,

26. Standish E. M., Jr., 1994, A&A 287, 279 Fomby, T.B., Hill, R.C., & Johnson, S.R., 1984. Advanced econometric methods. New York:

27. Springer-Verlag. Fougère P.F., 1963, J. Geophys. Res. 68,1131 Fricke W.5 Kopff A., 1963, Veröff. Astron. Rech. Inst. Heidelberg 10 Fricke W„ 1967, AJ 72,642

28. Fricke W-, 1985, Veröff. Astron. Rech. Inst. Heidelberg 31

29. Fricke W., Schwan W., Lederle T., 1988, Veröff. Astron. Rech. Inst. Heidelberg 32

30. Fricke W., Schwan H, Corbin T., 1991, Veröff. Astron. Rech. Inst. Heidelberg 33

31. Froeschlé M., Kovalevsky J., 1982, A&A 116, 89

32. Gliese W-, 1963, Veröff. Astron. Rech. Inst. Heidelberg 13

33. Gontcharov, G. A., Andronova, A. A.; Titov, O. A.; Kornilov, E. V., 2001, A&A 365,222 Guinot B., 1958, Bull. Astron. 22,1

34. Guinot B., 1959, Bull. Astron. 23,91

35. Guinot B., Débarbat S., Krieger-Fiel J., 1961, Bull. Astron. 23, 307 Jarque C.M., Bera A.K, 1987, Int. Stat. Rev. 55,163

36. Judge, G. G., Griffith, W. E„ Hill, R. C„ Luetkepohl, H., & Lee, T. S., 1985. The theory andpractice of econometrics. New York: Wiley. Harwood D., N„ 1990, The Perth 83, A Catalogue of Positions of 12263 Stars, Perth Obs., Bickley, W. A.

37. Helmer L., Fabricius C., Einicke O.H., Thoburn C, 1983, A&AS 53,223

38. Helmer L., Fabricius C., Einicke O.H., Thoburn C. and Morrison L.V., 1984, A&AS 55, 87

39. Helmer L. and Olsen H.J. Fogh, 1982, A & AS 49,13

40. HögE., van der Heide, 1976, The Perth 70, A Catalogue of positions of 24900 stars, Bickley, W.A

41. Hughes J.A., Scott D.K., 1982, Publ. USNO (2) 23, pt.ni

42. Hughes J.A., Smith C.A., Branham R.L., 1992, Publ. USNO (2) 24, pt.II

43. Kolesnik Y. B. and H. Davila, 1994, A&AS 103,427

44. Kolesnik Y. B„ 1994, A&A 283, 997

45. Kolesnik Y. B„ 1995, A&A 304, 638

46. Kolesnik Y. B., 1995, in Astronomical and astrophysical objectives of sub-milliarcsecond optical astrometry, E. Hog, P. Kenneth Seidelmann (eds), Kluwer, Dordrecht,p.382 Kolesnik Y. B„ 1997, MNRAS 285, 1

47. Kolesnik Y. B. 1998, in Highlights of Astronomy Vol. 11A, Edited by Johannes Andersen.

48. Kuzmin, A.; H0g., G., Bastian, U., Fabricius, C., Kuimov, K., Lindegren, L., Makarov, V. V.,

49. Sky, Kluwer, Dordrecht, p. 495 Lu Lizhi, 1991a, in A. Hughes, C. A. Smith, G. H. Kaplan (eds.) Reference Systems, USNO,

50. Washington, p.296 Lu Lizhi, 1991b, Publ. Beijing Obs. No. 17

51. Lizhi, Manrique W.T., Pedromo R., 1994, Publ. Beijing Obs. No. 24,71 Maddala, G. S., 1977, Econometrics. New York: McGraw-Hill. Manabe S„ Sakai S., 1990, A&A 25,9

52. Mignard F., Froeschle M., 1997, Proc. of the ESA Symp. 'Hipparcos-Venice' 97',

53. ESA SP-402, p. 57 Mignard F., Froeschle M., 2000, A&A 354,732

54. Mills T., 1990, Time Series Techniques for Economists Cambridge University Press

55. Miyamoto M, Soma M, 1993, AJ, 115,1483 Miyamoto M.,ZhuZ„ 1998, AJ 115, 1483

56. Morgan H.R., 1952, Catalog of 5268 standard stars, 1950.0, based on the Normal System

57. Mosteller F., Turkey J.F., 1968, Handbook of Social Psychology, vol. 2, Reading, MA, Addison-Wesley, p. 80-203

58. Newcomb S., 1898, Astron. Papers v, VIE, pt. II

59. Nikoloff I., H0g E., 1982, The Perth 75, A Catalogue of positions of2589 FK4 and FK4

60. Supp. stars, Bickley, W.A Nöel F., Debarbat S„ 1990, A&A 232, 267 Nöel F., 1994, A&AS 106,441 Olsen HJ., Fogh and Helmer L., 1977, A & AS 30,349

61. Perryman M.A.C., 1995, in Hag E., Seidelman K. (eds) Astronomical and Astrophisical

62. Objectives of Sub-Milliarcsecond Optical Astrometry, Kluwer, Dordrecht, p. 83 Peters J., 1907, Veröff. Königlichen Astron. Rech. Inst, zu Berlin 33 Press W.H., Flannery B.P., Teukolsky S.A., Vettering W.T, 1987, Numerical Recipes,

63. Cambridge University Press Podobed V.V., 1965, Fundamental Astrometry, University of Chicago Press Requieme Y., 1993, personal communication

64. Schwan H., 1983, Veröff. Astron. Rech. Inst. Heidelberg 30 Schwan H„ 1985, A&A 149, 50

65. Schwan H., 1993, in 1.1. Muller and B. Kolaczek (eds.) Developments in Astrometiy and

66. Taff, L. G.; Pesto, Sh.; TeWyuk-Adamchuk, V. V.; Molotaj, O. A. 1997, Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel, vol. 13, p. 7

67. Teixeira R., Réquième Y., Benevides-Sôares P., Rapaport M., 1992, A&A 264,307 Tucker R.H., Buontempo M.E., Gibbs P., Swifte R.H.D., 1983, Royal Greenwich Obs. Bull. 189,5

68. Vitiazev V. Y., 1994, AATr 4,195

69. Vitiazev V. Y., 1999a, in M. Soffel and N. Capitaine (eds.) Journées 1999a & IX Lohrmann

70. Kolloquium, Observatoire de Paris, p. 14 Vityazev V. V., 1999b, in M. Soffel andN. Capitaine (eds.) Journées 1999b & IX Lohrmann

71. Kolloquium, Observatoire de Paris, p. 59 Vityazev V. V., 2000, inN. Capitaine (ed.) Journées 2000, Observatoire de Paris, p. 121 Vondrak J., 1969, Bull. Astron. Ins. Czec. 20,349 Vondrak J., 1977, Bull. Astron. Ins. Czec. 28,24

72. Vondrak J., 1996,Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, v. 66, Issue 1, p. 115-122

73. U Colloquium 165) Vondrak, J.; Ron, C.; Pesek, I.; Cepek, A., 1997, Proceedings of the ESA Symposium

74. Hipparcos Venice '97', 13-16 May, Venice, Italy, ESA SP-402 (July 1997), p. 95-100 Vondrâk, J.; Ron, C.; Pesek, I.; Cepek, A. 1998, Highlights of Astronomy Vol. 11A, Kluwer

75. Wielen R., Schwan H., Dettbarn C., Jahreiß H., Lenhardt H., 1997, Proc. of the

76. Working Group of the GCPA, 1983, Publ. Beijing Astron. Obs., No.2

77. Yoshizawa M., Suzuki S., Kukaya R., 1987, Ann. Tokyo. Astron. Obs. 21,399

78. Yoshizawa M., Suzuki S., 1989, Publ. Natl. Astron. Obs. Japan, 1, 27

79. Дебарба С., Гино Б., 1979, Метод равных высот в астрономии, Москва, Наука Багильдинский Б.К., Гончаров Г.А., Корнилов Э.В., Положенцев Д.Д., 1998,

80. Губанов B.C., 1975, АЖ 52, 857

81. Губанов B.C., Титов O.A., 1993, Кинем, и физ. Неб. Тел, 96, 56

82. Губанов B.C., 1997, Обобщенный метод наименьших квадратов. СПб, «Наука»

83. Гуляев А. П., Хоммик Л. М. 1983, Дифференциальные каталоги звезд, Москва, «Наука»

84. Иногамов ИТ., 1985, Цирк. Астрон. Инст. Ташк. 114,461

85. Зверев А.М., 1965, АЖ 42, 823

86. Зверев А.М., 1965, АЖ 46,1290

87. Зверев А.М. 1977, АЖ. 54, 875

88. Зверев М. С., Курьянова А. Н, Положенцев Д. Д., Яцкив Я. С., 1980, Сводный каталог фундаментальных слабых звезд со склонениями от 90° до -20° (ПФКСЗ-2), Киев «Наукова думка»

89. АН УССР, Киев Маркина О.Т., Петров Г.М., 1969, Тр. ГАО в Пулково (2), 77,5 Немиро А.А., 1958, Тр. ГАО в Пулково (2), 69, 65

90. Павлов Т.Т., Афанасьева П.М., Старицьш Г.В., 1971, Тр. ГАО в Пулково (2), 78,59

91. Положенцев Д.Д., 1977, Письма в АЖ 3.90

92. Хруцкая Е.В., 1980, АЖ 57, 195

93. Хрудкая Е.В., 1985, АЖ 62, 605

94. Хруцкая Е.В., 1996, Изв. ГАО в Пулкове 210,106

95. Циммерман Г.К., 1951, Тр. ГАО в Пулково (2), 67,1

96. Яцкив Я.С., 1969, Астрометрия и Астрофизика, вып. 2, 84

97. Яцкив Я.С., 1971, Астрометрия и Астрофизика, вып. 13,3

98. Яцкив Я.С., Курьянова А.Н., Молотай А.А., 1975, В кн.: Совр. Пробл. Позиц. Астр. М., «Наука». С. 43