国際天体基準系とその実現

ICRF（現在はICRF1と呼ばれている）は、1998年1月1日に国際天文学連合（IAU）によって採用された。 ^{[ 2 ]} ICRF1は、以前の天文基準フレームである第5基本カタログ（FK5）を反映したICRSの軸に合わせている。角度ノイズフロアは約250マイクロ秒角（μas）、基準軸の安定性は約20μasであり、これは（FK5）から派生した以前の基準フレームよりも桁違いに改善されている。^{[ 10 ] [ 11 ]} ICRF1には212の定義ソースが含まれており、さらに参照用に396の追加非定義ソースの位置も含まれている。これらのソースの位置は、カタログの後の拡張で調整されている。ICRF1は、第5基本カタログ（FK5）「J2000.0」フレームの向きと、後者の（低い）精度の範囲内で一致する。^{[ 2 ]}

更新された基準フレーム ICRF2 は 2009 年に作成されました。^{[ 11 ] [ 12 ]}この更新は、国際天文学連合、国際地球回転基準システムサービス、および国際 VLBI 測地および天体測定サービスの共同作業でした。^{[ 13 ]} ICRF2 は、295 個のコンパクト電波源の位置によって定義されます (そのうち 97 個は ICRF1 も定義しています)。ICRF1 の 2 番目の拡張である ICRF1-Ext2 との ICRF2 のアライメントは、両方の基準フレームに共通する 138 個のソースを使用して行われました。定義されていないソースを含めると、超長基線干渉法を使用して測定された 3414 個のソースで構成されます。ICRF2 のノイズフロアは約 40  μas、軸安定性は約 10  μas です。ICRF2 の維持は、特に位置安定性が高く、曖昧さのない空間構造を持つ 295 個のソースのセットによって行われます。^{[ 14 ]}

基準フレームを導出するために使用されたデータは、1979年から2009年までの約30年間のVLBI観測から得られたものです。^{[ 11 ]}電離層の影響を補正できるように、 Sバンド（2.3  GHz）とXバンド（8.4 GHz）の両方で電波観測が同時に記録されました。観測の結果、望遠鏡のペア間で約650万の群遅延測定が行われました。群遅延は、大気および地球物理学的プロセスを考慮したソフトウェアで処理されました。基準源の位置は、群遅延測定全体で平均二乗誤差を最小化することによって解く未知数として扱われました。解は、国際地球基準フレーム（ITRF2008）および地球方位パラメータ（EOP）システムと整合するように制約されました。^{[ 15 ]} 

ICRF3はICRFの3番目の主要な改訂版であり、2018年8月にIAUによって採択され、2019年1月1日に発効しました。このモデルには、ICRF2に新たに加わった、太陽系の銀河中心加速 の影響が組み込まれています。ICRF3には3つの周波数帯での測定も含まれており、ICRSの3つの独立した、わずかに異なる実現を提供します。4536個のソースに対する8.4GHz （Xバンド）と2.3GHz  （Sバンド）のデュアル周波数測定、824個のソースに対する24GHz  （Kバンド）の測定、および678個のソースに対する 32GHz（Kaバンド）と8.4GHz  （Xバンド）のデュアル周波数測定です。これらのうち、303個のソースは、空に均一に分布しており、フレームの軸を固定する「定義ソース」として識別されます。ICRF3では、南天の定義ソースの数も増加しています。^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

1991年、国際天文学連合は「銀河系外天体の位置カタログとFK5カタログおよびヒッパルコスカタログの星との関係を決定するために、観測プログラムを実施または継続すること」を勧告した。[ ^{1 ]さまざま}なリンク技術を使用して、ヒッパルコスカタログで定義された座標軸は銀河系外電波フレームに合わせられた。^{[ 19 ]} 1997年8月、国際天文学連合は第23回総会の決議B2で「ヒッパルコスカタログは1996年に完成し、その座標フレームは銀河系外天体のフレーム[ICRF1]のフレームに±0.6ミリ秒角(mas)の1シグマ不確実性で合わせられている」ことを認め、「ヒッパルコスカタログは光学波長におけるICRSの主要な実現となる」と決議した。^{[ 2 ]}

ガイア宇宙機による50万を超える銀河系外天体の22か月にわたる観測に基づく2番目のガイア天体基準座標系（Gaia - CRF2）は2018年に登場し、「ICRSの最初の本格的な光学的実現、つまり銀河系外天体のみに基づいて構築された光学的基準座標系」と説明されている。Gaia-CRF2の軸は、Gaia -CRF2とICRF3プロトタイプに共通する2820個の天体を使用して、今後登場するICRF3のプロトタイプ版に合わせられた。^{[ 20 ] [ 21 ]}

3 番目のGaia天体基準フレーム ( Gaia –CRF3 ) は、1,614,173 個の銀河系外天体の 33 か月の観測に基づいています。以前のHipparcosおよびGaia基準フレームと同様に、 Gaia -CRF3の軸は、S/X周波数帯域の ICRF-3 の 3142 個の光学対応天体に合わせています。^{[ 22 ] [ 23 ]} 2021 年 8 月に国際天文学連合は、Gaia -CRF3 が「Hipparcos カタログにほぼ取って代わり」、「事実上、天文学コミュニティにおける天体基準フレームの光学的な実現」であると指摘しました。その結果、IAU はGaia -CRF3 が「光学領域における国際天体基準システム (ICRS) の基本的な実現」となることを決定しました。^{[ 5 ]}