| 一种搜索天体测量型微引力透镜事件最大观测信号及星对最接近时刻的方法 |
| 苏婕 ; 张益恭; 王建成; 程向明; 杨磊; 陈林飞
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| 申请（专利权）人 | 中国科学院云南天文台
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| 专利号 | ZL202211014047.4
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| 申请号 | CN202211014047.4
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| 2023-05-30
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| 申请日期 | 2022-08-23
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| 公开（公告）号 | CN115356777A
; CN115356777B
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| 公开日期 | 2022-11-18
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| IPC 分类号 | G01V7/00G01V7/04G06F17/15
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| 授权国家 | 中国
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| 专利类型 | 发明
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| 专利状态 | 授权
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| 授权日期 | 2023-05-30
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| 学科领域 | 天文学
; 天体测量学
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| 产权排序 | 1
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| 摘要 | 本发明公开了一种搜索天体测量型微引力透镜事件最大观测信号及星对最接近时刻的方法，包括以下步骤：获取透镜星和背景源星在GaiaDR2中的天体测量数据；计算爱因斯坦环半径，透镜星、背景源星的角距离，星对相对角距离；计算每天透镜星与背景源星的位置点，并解算其相对角距离；计算最大观测信号及星对最接近时刻。本发明可以简化计算流程、减少计算量，提高天体测量型微引力透镜事件预测效率。 |
| 主权项 | 1.一种搜索天体测量型微引力透镜事件最大观测信号及星对最接近时刻的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、从网站https://gea.esac.esa.int/archive/获取透镜星和背景源星在GaiaDR2中的天体测量数据； 步骤2、根据Gaia DR2的天体测量数据，利用公式(1)求解透镜星-背景源星对的爱因斯坦环半径θE，利用公式(2)、(3)每隔60天计算一个透镜星、背景源星的角距离，并利用公式(4)解算星对相对角距离u，从这些数据点中找出u的最小值，并记作u01，其对应的时间记为t01； 步骤3、计算t01前60天至t01后60天范围内，每天透镜星与背景源星的位置点，并解算其相对角距离u，从这些数据点中找出u的最小值，并记作u02，其对应的时间记为t02；根据公式(8)、(9)、(10)分别计算在u＝u02时，的绝对值，若它们中任何一个值大于80μmas/day，则计算t02前24小时至t02后24小时范围内，每隔两小时计算透镜星与背景源星的位置点，并解算其相对角距离u，从这些数据点中找出u的最小值，这个最小值便是星对的最小相对角距离u0，其对应的时间为t0；若的绝对值均小于80μmas/day，则u02＝u0，t02＝t0； 步骤4、计算最大观测信号δθC，lum(max)、δθC(max)、δθ+(max)。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中的透镜星和背景源星在GaiaDR2中的天体测量数据包括赤经、赤纬、赤经自行、赤纬自行、周年视差和星等。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中的爱因斯坦环半径θE的计算方法为：当背景源星，用S表示、透镜星，用L表示、观察者，即地球，三星完美共线时，将出现一个爱因斯坦环，其半径用θE表示： 其中，G为万有引力常数，c是光速，ML为透镜星的质量，DS为背景源星到地球的距离，DL为透镜星到地球的距离。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中的透镜星、背景源星的角距离为：恒星的角距离为其表达式为： 其中，α0为赤经、δ0为赤纬、μα为赤经自行、μδ为赤纬自行，ω为周年视差，t为计算时刻，t0为星表的参考时刻，X(t)、Y(t)、Z(t)表示在笛卡尔太阳质心坐标系中，以J2000.0为参考纪元的地球坐标位置； 令和分别表示背景源星和透镜星的角距离，定义u为无量纲参数表征背景源星与透镜星相对距离向量： 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中的公式(8)、(9)、(10)的推导过程如下： 三星严格共线几乎是不可能的，当它们不完全共线时，观测到一强一弱两个星象，亮度较强的星像用I+表示，亮度较弱的用I-表示；当透镜星较亮且不能与背景源星分离时，在微引力透镜系统中观测到的星像质心(L、I+、I-的质心)位置与没有引力作用的星像质心(S和L的质心)位置的偏移量用δθC，lum表示，这里u＝|u|，fLS为透镜星与背景源星的光度比。 当透镜星亮度忽略或是消除时，微引力透镜系统中观测到的星像质心(I+、I-的质心)位置与没有引力作用的源星像S位置的偏移量用δθc表示；当u*θE足够大时，星像I+与I-被分离，则星像I+与没有引力作用的源星像S的相对位置用δθ+表示，它们满足公式如下： δθC，lum、δθC和δθ+就是天体测量型微引力透镜的观测信号，它们相对应的最大观测信号分别用δθC，lum(max)、δθC(max)、δθ+(max)表示，只要它们中任何一种最大观测信号大于空间望远镜的天体测量精度，精度中值为0.1mas，，便认为该事件是能被观测到的； 根据以上公式，进一步推导出观测信号δθC，lum、δθc和δθ+日变化量与各参数的关系，μLS为透镜星与背景源星的相对自行；它们的日变化量为： 根据公式(8)、(9)、(10)得到观测信号的日变化量依赖于相对自行(μLS)、透镜星与背景源星光度比(fLS)和u值。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤4中的计算最大观测信号δθC，lum(max)、δθC(max)、δθ+(max)，具体为： 当u＝u0时，根据公式(5)计算得到δθC，lum(max)；根据公式(6)计算δθC(max)，如果则当u＝u0时，获得δθC(max)；如果则时，获得δθC(max)；当u＝u0时，根据公式(7)计算得到δθ+(max)。 |
| 语种 | 中文
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| 专利代理人 | 林浩书
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| 代理机构 | 北京智行阳光知识产权代理事务所（普通合伙）
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| 文献类型 | 专利
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| 条目标识符 | http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25654
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| 专题 | 天体测量技术及应用研究组
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| 作者单位 | 中国科学院云南天文台, 云南省昆明市官渡区羊方旺396号
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| 第一作者单位 | 中国科学院云南天文台
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推荐引用方式
GB/T 7714 |
苏婕,张益恭,王建成,等. 一种搜索天体测量型微引力透镜事件最大观测信号及星对最接近时刻的方法. ZL202211014047.4[P]. 2023-05-30.
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文件名：
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CN115356777A-一种搜索天体测量型微引力透镜事件最大观测信号及星对最接近时刻的方法-公开.pdf
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格式：
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文件名：
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CN115356777B-一种搜索天体测量型微引力透镜事件最大观测信号及星对最接近时刻的方法-授权.pdf
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