Astrometric properties of reference frame sources as a function of redshift

射电—光学位置偏移的绝对量(左)及误差归一化量(右)随红移的变化。

摘要

本文以射电基础星表(RFC)中的致密射电源为样本,研究射电与光学天体测量性质随红移的变化。 结合 DESI DR1、SDSS DR17/DR19 光谱数据和已有文献资料,汇编了9907个 RFC 源的红移。 经质量筛选并与 Gaia DR3 交叉匹配,得到包含4068个具有可靠光谱红移的源的最终分析样本。 在当前测量精度下,VLBI 位置不确定度、结构指数和致密度均未显示出显著的红移依赖。 相比之下,射电—光学位置偏移的绝对量及多项 Gaia 天体测量量呈现明显的红移变化趋势。 这些趋势在很大程度上可由 Gaia 天体测量性能对 G 星等的依赖、G 星等随红移的变化, 以及星系和类星体之间的差异解释;源的延展形态也会引入额外的光学天体测量不确定度。

成果类型
刊物或出版物
《天文与天体物理》(Astronomy & Astrophysics) 2026年第708卷,编号A83

样本与分析

研究以RFC2025c星表中21,949个致密射电源为母样本,结合 DESI DR1、SDSS DR17/DR19 和文献资料,汇编了9907个源的红移。 经过光谱红移质量检查并与 Gaia DR3 交叉匹配,最终得到4068个源,其中包括934个 ICRF3 源。光谱分类结果包含784个星系、3151个类星体(QSO),以及133个被分类为恒星或不同巡天分类不一致的源。

主要结果

  • 在当前精度下,VLBI 位置误差、射电结构指数和致密度均未呈现显著的红移依赖。
  • 射电与光学位置偏移绝对量的中位数在 $0<z<0.5$ 范围内快速减小,在 $0.5<z<1.3$ 范围内缓慢下降,在 $z>1.3$ 时略有增大。
  • 光学天体测量量的变化主要反映了 Gaia 天体测量精度对星等的依赖,以及样本中星系与类星体比例的变化。即使在相同 $G$ 星等下,星系的光学天体测量误差仍大于类星体,表明光学延展结构也有额外影响。
  • 在 $z>0.5$ 时,以误差归一化的自行中位数约为1.2,且基本保持不变,与观测自行主要受随机测量误差主导的解释一致。

研究说明了之前发现的光学和射电位置差异与红移的依赖关系,实质上是参考源的Gaia 天体测量精度与光学星等和颜色相关、光学星等与颜色和红移相关的综合结果。

张志云
张志云
博士研究生

主要研究兴趣包括天文参考架、双星系统、河外源和VLBI天体测量。

刘牛
刘牛
准聘助理教授

主要从事天文参考系、VLBI天体测量、空间天体测量和脉冲星天体测量研究。

张夏轩
张夏轩
博士研究生

主要研究兴趣包括天球参考架、河外源位置的时间变化和VLBI天体测量。

Ibnu Nurul Huda
Ibnu Nurul Huda
原博士后

主要研究兴趣包括地球自转、VLBI数据分析、参考系、地球潮汐和天体力学。

朱紫
朱紫
教授

长期从事天体测量方法、天文参考系和银河系天文学研究。

刘佳成
刘佳成
教授

主要研究兴趣包括理论力学、空间天体测量和天文参考系。

姚俊
姚俊
博士毕业生(2026届)

主要研究VLBI和Gaia天球参考架以及行星历表参考架之间的连接。

王圳伟
王圳伟
博士研究生

主要研究兴趣包括天球参考架、天体测量星表、河外源和VLBI天体测量。

余华峰
余华峰
博士研究生

余华峰,博士研究生,研究兴趣包括天体测量星表、天球参考架、长期视差和恒星距离测定。

张大鼎
张大鼎
硕士研究生

主要研究兴趣包括天球参考架、天体测量星表和天文自主导航。