Gaia Early Data Release 3. The celestial reference frame (Gaia-CRF3) - INSU - Institut national des sciences de l'Univers Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Astronomy and Astrophysics - A&A Année : 2022

Gaia Early Data Release 3. The celestial reference frame (Gaia-CRF3)

S. A. Klioner (1) , L. Lindegren (2) , F. Mignard (3, 4) , J. Hernández (5) , M. Ramos-Lerate (5) , U. Bastian (6) , M. Biermann (6) , A. Bombrun (5) , A. de Torres (5) , E. Gerlach (1) , R. Geyer (1) , T. Hilger (1) , D. Hobbs (2) , U. L. Lammers (5) , P. J. Mcmillan (2) , H. Steidelmüller (1) , D. Teyssier (5) , C. M. Raiteri (7) , S. Bartolomé (8) , M. Bernet (8) , J. Castañeda (8) , M. Clotet (8) , M. Davidson (9) , C. Fabricius (8) , N. Garralda Torres (5) , J. J. González-Vidal (8) , J. Portell (8) , N. Rowell (9) , F. Torra (8) , J. Torra (8) , A. G. A. Brown (10) , A. Vallenari (11) , T. Prusti (12) , J. H. J. de Bruijne (12) , F. Arenou (13) , C. Babusiaux (14, 13) , O. L. Creevey (3) , C. Ducourant (15) , D. W. Evans (16) , L. Eyer (17) , R. Guerra , A. Hutton (5) , C. Jordi (8) , X. Luri (8) , C. Panem (18) , D. Pourbaix (19, 20) , S. Randich (21) , P. Sartoretti (13) , C. Soubiran (15) , P. Tanga (3) , N. A. Walton (16) , C. A. L. Bailer-Jones (22) , R. Drimmel , F. Jansen , D. Katz (13) , M. G. Lattanzi (23) , F. van Leeuwen , J. Bakker , C. Cacciari (24) , F. de Angeli , M. Fouesneau , Y. Frémat (25) , L. Galluccio (3) , A. Guerrier (18) , U. Heiter (26) , E. Masana (8) , R. Messineo (27) , N. Mowlavi , C. Nicolas (18) , K. Nienartowicz (17) , F. Pailler (18) , P. Panuzzo (13) , F. Riclet (18) , W. Roux (18) , G. M. Seabroke (28) , R. Sordo , F. Thévenin (3) , G. Gracia-Abril (5) , M. Altmann (29) , R. Andrae , M. Audard , I. Bellas-Velidis (30) , K. Benson , J. Berthier (31) , R. Blomme , P. W. Burgess , D. Busonero , G. Busso , H. Cánovas , B. Carry (3) , A. Cellino , N. Cheek , G. Clementini , Y. Damerdji (32, 33) , P. de Teodoro , M. Nuñez Campos , L. Delchambre , A. Dell'Oro , P. Esquej , J. Fernández-Hernández , E. Fraile , D. Garabato (34) , P. García-Lario , E. Gosset , R. Haigron (13) , J. -L. Halbwachs (35) , N. C. Hambly (9) , D. L. Harrison (36) , D. Hestroffer (31) , S. T. Hodgkin , B. Holl , K. Janßen (37) , G. Jevardat de Fombelle , S. Jordan , A. Krone-Martins (38, 39) , A. C. Lanzafame (40, 41) , W. Löffler , O. Marchal (35) , P. M. Marrese , A. Moitinho , K. Muinonen , P. Osborne , E. Pancino , T. Pauwels , A. Recio-Blanco (3) , C. Reylé (42) , M. Riello , L. Rimoldini , T. Roegiers , J. Rybizki , L. M. Sarro , C. Siopis , M. Smith , A. Sozzetti , E. Utrilla , M. van Leeuwen , U. Abbas , P. Ábrahám , A. Abreu Aramburu , C. Aerts , J. J. Aguado , M. Ajaj (13) , F. Aldea-Montero , G. Altavilla , M. A. Álvarez , J. Alves , R. I. Anderson , E. Anglada Varela , T. Antoja (8) , D. Baines , S. G. Baker , L. Balaguer-Núñez , E. Balbinot , Z. Balog , C. Barache (29) , D. Barbato , M. Barros , M. A. Barstow , J. -L. Bassilana , N. Bauchet (13) , U. Becciani , M. Bellazzini , A. Berihuete , S. Bertone , L. Bianchi , A. Binnenfeld , S. Blanco-Cuaresma , T. Boch (35) , D. Bossini , S. Bouquillon (29) , A. Bragaglia , L. Bramante , E. Breedt , A. Bressan , N. Brouillet , E. Brugaletta , B. Bucciarelli , A. Burlacu (18) , A. G. Butkevich , R. Buzzi , E. Caffau (13) , R. Cancelliere , T. Cantat-Gaudin , R. Carballo , T. Carlucci (29) , M. I. Carnerero , J. M. Carrasco , L. Casamiquela (13) , M. Castellani , A. Castro-Ginard , L. Chaoul (18) , P. Charlot , L. Chemin , V. Chiaramida , A. Chiavassa (3) , N. Chornay , G. Comoretto , G. Contursi (3) , W. J. Cooper , T. Cornez , S. Cowell , F. Crifo (13) , M. Cropper , M. Crosta , C. Crowley , C. Dafonte , A. Dapergolas , P. David (31) , P. de Laverny (3) , F. de Luise , R. de March , J. de Ridder , R. de Souza , E. F. del Peloso , E. del Pozo , M. Delbo (3) , A. Delgado , J. -B. Delisle , C. Demouchy (18) , T. E. Dharmawardena , S. Diakite (43) , C. Diener , E. Distefano , C. Dolding , H. Enke , C. Fabre (18) , M. Fabrizio , S. Faigler , G. Fedorets , P. Fernique (35) , A. Fienga (3) , F. Figueras , Y. Fournier , C. Fouron (18) , F. Fragkoudi , M. Gai , A. Garcia-Gutierrez , M. Garcia-Reinaldos , M. García-Torres , A. Garofalo , A. Gavel , P. Gavras , P. Giacobbe , G. Gilmore , S. Girona , G. Giuffrida , R. Gomel , A. Gomez , J. González-Núñez , I. González-Santamaría , M. Granvik , P. Guillout (35) , J. Guiraud (18) , R. Gutiérrez-Sánchez , L. P. Guy , D. Hatzidimitriou , M. Hauser , M. Haywood (13) , A. Helmer , A. Helmi , M. H. Sarmiento , S. L. Hidalgo , N. Hładczuk , G. Holland , H. E. Huckle , K. Jardine , G. Jasniewicz (44) , A. Jean-Antoine Piccolo (18) , Ó. Jiménez-Arranz , J. Juaristi Campillo , F. Julbe , L. Karbevska , P. Kervella (45) , S. Khanna , G. Kordopatis (3) , A. J. Korn , Á. Kóspál , Z. Kostrzewa-Rutkowska , K. Kruszyńska , M. Kun , P. Laizeau (18) , S. Lambert (29) , A. F. Lanza , Y. Lasne , J. -F. Le Campion , Y. Lebreton (45, 46, 47) , T. Lebzelter , S. Leccia , N. Leclerc (13) , I. Lecoeur-Taibi , S. Liao , E. L. Licata , H. E. P. Lindstrøm , T. A. Lister , E. Livanou , A. Lobel , A. Lorca , C. Loup (35) , P. Madrero Pardo , A. Magdaleno Romeo (18) , S. Managau , R. G. Mann (9) , M. Manteiga , J. M. Marchant , M. Marconi , J. Marcos , M. M. S. Marcos Santos , D. Marín Pina , S. Marinoni , F. Marocco , D. J. Marshall (48) , L. Martin Polo , J. M. Martín-Fleitas , G. Marton , N. Mary , A. Masip , D. Massari , A. Mastrobuono-Battisti (13) , T. Mazeh , S. Messina , D. Michalik , N. R. Millar , A. Mints , D. Molina , R. Molinaro , L. Molnár , G. Monari (35) , M. Monguió , P. Montegriffo , A. Montero , R. Mor , A. Mora , R. Morbidelli , T. Morel , D. Morris (9) , T. Muraveva , C. P. Murphy , I. Musella , Z. Nagy , L. Noval , F. Ocaña , A. Ogden , C. Ordenovic (3) , J. O. Osinde , C. Pagani , I. Pagano , L. Palaversa , P. A. Palicio (3) , L. Pallas-Quintela , A. Panahi , S. Payne-Wardenaar , X. Peñalosa Esteller , A. Penttilä , B. Pichon (3) , A. M. Piersimoni , F. -X. Pineau (35) , E. Plachy , G. Plum (13) , E. Poggio (3) , A. Prša , L. Pulone , E. Racero , S. Ragaini , M. Rainer , N. Rambaux (31) , P. Ramos (35) , P. Re Fiorentin , S. Regibo , P. J. Richards , C. Rios Diaz , V. Ripepi , A. Riva , H. -W. Rix , G. Rixon , N. Robichon (13) , A. C. Robin (42) , C. Robin , M. Roelens , H. R. O. Rogues (18) , L. Rohrbasser , M. Romero-Gómez , F. Royer (13) , D. Ruz Mieres , K. A. Rybicki , G. Sadowski , A. Sáez Núñez , A. Sagristà Sellés , J. Sahlmann , E. Salguero , N. Samaras , V. Sanchez Gimenez , N. Sanna , R. Santoveña , M. Sarasso , M. Schultheis (3) , E. Sciacca , M. Segol (18) , J. C. Segovia , D. Ségransan , D. Semeux (18) , S. Shahaf , H. I. Siddiqui , A. Siebert (35) , L. Siltala , A. Silvelo , E. Slezak (3) , I. Slezak (3) , R. L. Smart , O. N. Snaith (13) , E. Solano , F. Solitro , D. Souami (45) , J. Souchay (29) , A. Spagna , L. Spina , F. Spoto , I. A. Steele , C. A. Stephenson , M. Süveges , J. Surdej , L. Szabados , E. Szegedi-Elek , F. Taris (29) , M. B. Taylor , R. Teixeira , L. Tolomei , N. Tonello , G. Torralba Elipe , M. Trabucchi , A. T. Tsounis , C. Turon (13) , A. Ulla , N. Unger , M. V. Vaillant , E. van Dillen (18) , W. van Reeven , O. Vanel (13) , A. Vecchiato , Y. Viala (13) , D. Vicente , S. Voutsinas (9) , M. Weiler , T. Wevers , Ł. Wyrzykowski , A. Yoldas , P. Yvard (18) , H. Zhao (3) , J. Zorec (49) , S. Zucker , T. Zwitter
1 Lohrmann Observatory
2 Lund Observatory
3 OCA - Observatoire de la Côte d'Azur
4 LAGRANGE - Joseph Louis LAGRANGE
5 ESAC - European Space Astronomy Centre
6 ARI - Astronomische Rechen-Institut [Heidelberg]
7 OATo - INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino
8 ICCUB - Institut de Ciencies del Cosmos
9 IfA - Institute for Astronomy [Edinburgh]
10 Leiden Observatory [Leiden]
11 OAPD - INAF - Osservatorio Astronomico di Padova
12 ESTEC - European Space Research and Technology Centre
13 GEPI - Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation
14 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
15 LAB - Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac]
16 Institute of Astronomy [Cambridge]
17 UNIGE - Université de Genève = University of Geneva
18 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
19 IAA - Institut d'Astronomie et d'Astrophysique [Bruxelles]
20 FNRS - Fonds National de la Recherche Scientifique [Bruxelles]
21 OAA - INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri
22 MPIA - Max Planck Institute for Astronomy
23 UNITO - Università degli studi di Torino = University of Turin
24 Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna
25 ROB - Royal Observatory of Belgium = Observatoire Royal de Belgique
26 Department of Physics and Astronomy [Uppsala]
27 ALTEC - Aerospace Logistics Technology Engineering Company [ALTEC]
28 MSSL - Mullard Space Science Laboratory
29 SYRTE - Systèmes de Référence Temps Espace
30 NOA - National Observatory of Athens
31 IMCCE - Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides
32 Institut d'Astrophysique et de Géophysique [Liège]
33 CRAAG - Centre de Recherche en Astronomie Astrophysique et Géophysique
34 UDC - University of A Coruña
35 ObAS - Observatoire astronomique de Strasbourg
36 KICC - Kavli Institute for Cosmology [Cambridge]
37 AIP - Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam
38 Faculdade de Ciências [Lisboa]
39 Donald Bren School of Information and Computer Sciences
40 OACT - INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania
41 Unict - Università degli studi di Catania = University of Catania
42 UTINAM - Univers, Théorie, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules (UMR 6213)
43 UFC - Université de Franche-Comté
44 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
45 LESIA - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics
46 UR - Université de Rennes
47 IPR - Institut de Physique de Rennes
48 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
49 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
L. Lindegren
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E. Gerlach
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R. Geyer
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N. Cheek
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Ł. Wyrzykowski
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A. Yoldas
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S. Zucker
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T. Zwitter
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Résumé

Context. Gaia-CRF3 is the celestial reference frame for positions and proper motions in the third release of data from the Gaia mission, Gaia DR3 (and for the early third release, Gaia EDR3, which contains identical astrometric results). The reference frame is defined by the positions and proper motions at epoch 2016.0 for a specific set of extragalactic sources in the (E)DR3 catalogue.
Aims: We describe the construction of Gaia-CRF3 and its properties in terms of the distributions in magnitude, colour, and astrometric quality.
Methods: Compact extragalactic sources in Gaia DR3 were identified by positional cross-matching with 17 external catalogues of quasi-stellar objects (QSO) and active galactic nuclei (AGN), followed by astrometric filtering designed to remove stellar contaminants. Selecting a clean sample was favoured over including a higher number of extragalactic sources. For the final sample, the random and systematic errors in the proper motions are analysed, as well as the radio-optical offsets in position for sources in the third realisation of the International Celestial Reference Frame (ICRF3).
Results: Gaia-CRF3 comprises about 1.6 million QSO-like sources, of which 1.2 million have five-parameter astrometric solutions in Gaia DR3 and 0.4 million have six-parameter solutions. The sources span the magnitude range G = 13-21 with a peak density at 20.6 mag, at which the typical positional uncertainty is about 1 mas. The proper motions show systematic errors on the level of 12 µas yr-1 on angular scales greater than 15 deg. For the 3142 optical counterparts of ICRF3 sources in the S/X frequency bands, the median offset from the radio positions is about 0.5 mas, but it exceeds 4 mas in either coordinate for 127 sources. We outline the future of Gaia-CRF in the next Gaia data releases. Appendices give further details on the external catalogues used, how to extract information about the Gaia-CRF3 sources, potential (Galactic) confusion sources, and the estimation of the spin and orientation of an astrometric solution.
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insu-03874800 , version 1 (28-11-2022)

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Citer

S. A. Klioner, L. Lindegren, F. Mignard, J. Hernández, M. Ramos-Lerate, et al.. Gaia Early Data Release 3. The celestial reference frame (Gaia-CRF3). Astronomy and Astrophysics - A&A, 2022, 667, pp.A148. ⟨10.1051/0004-6361/202243483⟩. ⟨insu-03874800⟩
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