ระบบพิกัดท้องฟ้าสากล ( ICRS ) เป็น ระบบพิกัดท้องฟ้ามาตรฐานปัจจุบันที่สหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (IAU) นำมาใช้ จุดกำเนิดของระบบนี้อยู่ที่จุดศูนย์กลางมวลของระบบสุริยะโดยมีแกนที่ตั้งใจไว้เพื่อ "แสดงให้เห็นว่าไม่มีการหมุนรอบตัวเองเมื่อเทียบกับวัตถุนอกกาแล็กซีที่อยู่ไกลออกไป" ^{[ 1 ] [ 2 ]}พิกัดโดยพื้นฐานแล้วคือค่าเดคลิเนชันและไรต์แอสเซนชันโดยอิงจากเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า เฉลี่ย และจุดวิษุวัตท้องฟ้า เฉลี่ย ณยุคJ2000 ^{[ 3 ]}

กรอบอ้างอิงท้องฟ้าสากล ( ICRF )เป็นการนำระบบอ้างอิงท้องฟ้าสากลมาใช้โดยใช้แหล่งกำเนิดท้องฟ้าอ้างอิงที่สังเกตได้ที่ความยาวคลื่นวิทยุ ในบริบทของ ICRS กรอบอ้างอิง (RF) คือการนำระบบ อ้างอิงมาใช้ในเชิงกายภาพ กล่าวคือ กรอบอ้างอิงคือชุดพิกัดเชิงตัวเลขของแหล่งกำเนิดอ้างอิง ซึ่งได้มาโดยใช้ขั้นตอนที่ ICRS กำหนดไว้^{[ 4 ]}

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ICRF เป็น กรอบอ้างอิงแบบ แบรีเซนทริกเฉื่อย ที่มีแกนกำหนดโดยตำแหน่งที่วัดได้ของแหล่งกำเนิดนอกกาแล็กซี (ส่วนใหญ่เป็นควาซาร์ ) ที่สังเกตโดยใช้อินเตอร์เฟอโรเมตรีฐานยาวมากในขณะที่Gaia -CRF เป็นกรอบอ้างอิงแบบแบรีเซนทริกเฉื่อยที่กำหนดโดยตำแหน่งที่วัดได้ทางแสงของแหล่งกำเนิดนอกกาแล็กซีโดยดาวเทียมGaiaและแกนของมันถูกหมุนเพื่อให้สอดคล้องกับ ICRF แม้ว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปจะบ่งชี้ว่าไม่มีกรอบเฉื่อยที่แท้จริงรอบ วัตถุ ที่มีแรงโน้มถ่วงแต่กรอบอ้างอิงเหล่านี้มีความสำคัญเพราะไม่แสดงการหมุน เชิงมุมที่วัดได้ เนื่องจากแหล่งกำเนิดนอกกาแล็กซีที่ใช้ในการกำหนด ICRF และGaia -CRF อยู่ไกลมาก ปัจจุบัน ICRF และGaia -CRF เป็นกรอบอ้างอิงมาตรฐานที่ใช้ในการกำหนดตำแหน่งของวัตถุทางดาราศาสตร์^{[ 5 ]}

เป็นเรื่องมีประโยชน์ที่จะแยกแยะระบบอ้างอิงและกรอบอ้างอิง กรอบอ้างอิงได้รับการนิยามว่า "แคตตาล็อกของพิกัดที่นำมาใช้ของชุดวัตถุอ้างอิงที่ใช้ในการกำหนดหรือทำให้กรอบพิกัดเฉพาะเป็นจริง" ^{[ 6 ]}ระบบอ้างอิงเป็นแนวคิดที่กว้างกว่า โดยครอบคลุม "ขั้นตอน แบบจำลอง และค่าคงที่ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการใช้กรอบอ้างอิงหนึ่งกรอบหรือมากกว่า" ^{[ 6 ] [ 7 ]}

ICRF อาศัยแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุนอกกาแล็กซี หลายร้อยแหล่ง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นควาซาร์กระจายอยู่ทั่วท้องฟ้า เนื่องจากอยู่ไกลมาก จึงดูเหมือนว่าอยู่กับที่เมื่อพิจารณาจากเทคโนโลยีปัจจุบันของเรา แต่ตำแหน่งของพวกมันสามารถวัดได้อย่างแม่นยำมากด้วยVery Long Baseline Interferometry (VLBI) ตำแหน่งของส่วนใหญ่ทราบได้ละเอียดถึง 1 มิลลิอาร์กเซคอนด์ (mas)หรือดีกว่า^{[ 8 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2540 สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลได้มีมติในมติ B2 ของการประชุมใหญ่ครั้งที่ XXIII ว่า "แคตตาล็อกฮิปปาร์คอสจะเป็นการสร้างหลักของ ICRS ที่ความยาวคลื่นแสง" ^{[ 5 ]}กรอบ อ้างอิงท้องฟ้า ฮิปปาร์คอส (HCRF) สร้างขึ้นจากกลุ่มย่อยของดาวประมาณ 100,000 ดวงในแคตตาล็อกฮิปปาร์คอส [ ^{9 ] ใน}เดือนสิงหาคม พ.ศ. 2564 สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลได้ตัดสินใจในมติ B3 ของการประชุมใหญ่ครั้งที่ XXXI ว่า "ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2565 การสร้างพื้นฐานของระบบอ้างอิงท้องฟ้าสากล (ICRS) จะประกอบด้วยการสร้างที่สามของกรอบอ้างอิงท้องฟ้าสากล (ICRF3) สำหรับโดเมนวิทยุและ Gaia-CRF3 สำหรับโดเมนแสง" ^{[ 5 ]}

ICRF ซึ่งปัจจุบันเรียกว่า ICRF1 ได้รับการรับรองโดยสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (IAU)ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2541 ^{[ 2 ]} ICRF1 ได้รับการวางแนวตามแกนของ ICRS ซึ่งสะท้อนกรอบอ้างอิงทางดาราศาสตร์ก่อนหน้าThe Fifth Fundamental Catalog (FK5)มีระดับสัญญาณรบกวน เชิงมุม ประมาณ 250 ไมโครอาร์คเซคอนด์ (μas) และความเสถียรของแกนอ้างอิงประมาณ 20 μas ซึ่งเป็นการปรับปรุงที่ดีขึ้นกว่ากรอบอ้างอิงก่อนหน้าที่ได้มาจาก (FK5) ถึงหนึ่งอันดับ^{[ 10 ] [ 11 ]} ICRF1 ประกอบด้วยแหล่งกำเนิดที่กำหนด 212 แหล่ง และยังมีตำแหน่งของแหล่งกำเนิดที่ไม่กำหนดเพิ่มเติมอีก 396 แหล่งสำหรับการอ้างอิง ตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงในส่วนขยายของแคตตาล็อกในภายหลัง ICRF1 สอดคล้องกับการวางแนวของกรอบ " J2000.0 " ของ Fifth Fundamental Catalog (FK5) ภายในความแม่นยำ (ที่ต่ำกว่า) ของกรอบหลัง^{[ 2 ]}

กรอบอ้างอิง ICRF2 ที่ได้รับการปรับปรุงถูกสร้างขึ้นในปี 2552 ^{[ 11 ] [ 12 ]}การปรับปรุงนี้เป็นความร่วมมือระหว่างสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลบริการระบบการหมุนของโลกและระบบอ้างอิงระหว่างประเทศและบริการ VLBI ระหว่างประเทศสำหรับธรณีวิทยาและดาราศาสตร์ [ ^{13 ] ICRF2}ถูกกำหนดโดยตำแหน่งของแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุขนาดกะทัดรัด 295 แหล่ง (ซึ่ง 97 แหล่งกำหนด ICRF1 ด้วย) การจัดเรียง ICRF2 กับ ICRF1-Ext2 ซึ่งเป็นส่วนขยายที่สองของ ICRF1 ทำโดยใช้แหล่งกำเนิด 138 แหล่งที่ใช้ร่วมกันในทั้งสองกรอบอ้างอิง เมื่อรวมแหล่งกำเนิดที่ไม่กำหนดแล้ว จะประกอบด้วยแหล่งกำเนิด 3414 แหล่งที่วัดโดยใช้การแทรกสอดแบบฐานยาวมาก ICRF2 มีระดับสัญญาณรบกวนประมาณ 40 μas และความเสถียรของแกนประมาณ 10 μas การบำรุงรักษา ICRF2 จะสำเร็จได้ด้วยชุดแหล่งกำเนิด 295 แหล่งที่มีความเสถียรของตำแหน่งที่ดีเป็นพิเศษและโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่ชัดเจน^{[ 14 ]}

ข้อมูลที่ใช้ในการสร้างกรอบอ้างอิงมาจากการสังเกตการณ์ VLBI ประมาณ 30 ปี ตั้งแต่ปี 1979 ถึง 2009 ^{[ 11 ]}การสังเกตการณ์ทางวิทยุทั้งในย่านความถี่ S (2.3 GHz) และย่านความถี่ X (8.4 GHz) ถูกบันทึกพร้อมกันเพื่อให้สามารถแก้ไข ผลกระทบ จากชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ได้ การสังเกตการณ์ส่งผลให้มีการวัดค่าความล่าช้าของกลุ่มประมาณ 6.5 ล้านครั้งระหว่างคู่ของกล้องโทรทรรศน์ ค่าความล่าช้าของกลุ่มได้รับการประมวลผลด้วยซอฟต์แวร์ที่คำนึงถึงกระบวนการทางบรรยากาศและธรณีฟิสิกส์ ตำแหน่งของแหล่งกำเนิดอ้างอิงถือเป็นค่าที่ไม่ทราบค่าที่จะต้องหาคำตอบโดยการลดค่าความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ยในการวัดค่าความล่าช้าของกลุ่ม คำตอบถูกจำกัดให้สอดคล้องกับกรอบอ้างอิงภาคพื้นดินระหว่างประเทศ (ITRF2008) และ ระบบ พารามิเตอร์การวางแนวโลก (EOP) ^{[ 15 ]}

ICRF3 เป็นการปรับปรุงครั้งสำคัญครั้งที่สามของ ICRF ซึ่งได้รับการรับรองโดย IAU ในเดือนสิงหาคม 2018 และมีผลบังคับใช้ในวันที่ 1 มกราคม 2019 แบบจำลองนี้ได้รวมผลกระทบของการเร่งความเร็วแบบกาแล็กโตเซนทริกของระบบสุริยะ ซึ่งเป็นคุณสมบัติใหม่ที่เพิ่มเติมจาก ICRF2 ICRF3 ยังรวมถึงการวัดในสามย่านความถี่ ทำให้ได้ผลลัพธ์ของ ICRS ที่เป็นอิสระและแตกต่างกันเล็กน้อยสามแบบ ได้แก่ การวัดแบบสองความถี่ที่ 8.4 GHz ( ย่านความถี่X ) และ 2.3 GHz ( ย่านความถี่S ) สำหรับแหล่งกำเนิด 4536 แหล่ง การวัดแหล่งกำเนิด 824 แหล่งที่ 24 GHz ( ย่านความถี่K ) และการวัดแบบสองความถี่ที่ 32 GHz ( ย่านความถี่Ka ) และ 8.4 GHz ( ย่านความถี่ X ) สำหรับแหล่งกำเนิด 678 แหล่ง ในจำนวนนี้ แหล่งกำเนิด 303 แหล่งที่กระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วท้องฟ้า ถูกระบุว่าเป็น "แหล่งกำเนิดกำหนด" ซึ่งกำหนดแกนของเฟรม ICRF3 ยังเพิ่มจำนวนแหล่งกำเนิดกำหนดในท้องฟ้าทางใต้ด้วย^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

ในปี 1991 สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลได้แนะนำว่า "ควรดำเนินการหรือดำเนินโครงการสังเกตการณ์ต่อไปเพื่อ... กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างแคตตาล็อกตำแหน่งแหล่งกำเนิดนอกกาแล็กซีและ... [ดาวฤกษ์ของ] แคตตาล็อก FK5และHipparcos " ^{[ 1 ]}โดยใช้เทคนิคการเชื่อมโยงที่หลากหลาย แกนพิกัดที่กำหนดโดย แคตตาล็อก Hipparcosได้รับการจัดเรียงให้ตรงกับกรอบคลื่นวิทยุนอกกาแล็กซี^{[ 19 ]}ในเดือนสิงหาคม 1997 สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลได้ยอมรับในมติ B2 ของสมัชชาใหญ่ครั้งที่ XXIII ว่า "แคตตาล็อก Hipparcos ได้รับการสรุปในปี 1996 และกรอบพิกัดของมันได้รับการจัดเรียงให้ตรงกับกรอบของแหล่งกำเนิดนอกกาแล็กซี [ICRF1] โดยมีความคลาดเคลื่อนหนึ่งซิกมาที่ ±0.6 มิลลิอาร์กวินาที (mas)" และมีมติว่า "แคตตาล็อก Hipparcos จะเป็นการรับรู้หลักของ ICRS ที่ความยาวคลื่นแสง" ^{[ 2 ]}

กรอบอ้างอิงท้องฟ้าGaiaรุ่นที่สอง ( Gaia -CRF2) ซึ่งสร้างขึ้นจากข้อมูลการสังเกตการณ์แหล่งกำเนิดนอกกาแล็กซีมากกว่าครึ่งล้านแหล่งเป็นเวลา 22 เดือนโดยยานอวกาศGaiaปรากฏขึ้นในปี 2018 และได้รับการอธิบายว่าเป็น "การสร้าง ICRS ทางแสงแบบเต็มรูปแบบครั้งแรก กล่าวคือ กรอบอ้างอิงทางแสงที่สร้างขึ้นจากแหล่งกำเนิดนอกกาแล็กซีเท่านั้น" แกนของGaia -CRF2 ได้รับการจัดเรียงให้ตรงกับต้นแบบของ ICRF3 ที่กำลังจะมาถึง โดยใช้วัตถุ 2820 ชิ้นที่เหมือนกันทั้งในGaia -CRF2 และต้นแบบของ ICRF3 ^{[ 20 ] [ 21 ]}

กรอบอ้างอิงท้องฟ้าGaiaที่สาม ( Gaia –CRF3) สร้างขึ้นจากข้อมูลการสังเกตการณ์แหล่งกำเนิดนอกกาแล็กซีจำนวน 1,614,173 แหล่ง เป็นเวลา 33 เดือน เช่นเดียวกับ กรอบอ้างอิง HipparcosและGaia รุ่นก่อน หน้า แกนของGaia -CRF3 ได้รับการจัดเรียงให้ตรงกับคู่เทียบทางแสง 3142 แหล่งของ ICRF-3 ในย่านความถี่S/X ^{[ 22 ] [ 23 ]}ในเดือนสิงหาคม 2021 สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลได้กล่าวว่าGaia -CRF3 ได้ "แทนที่แคตตาล็อก Hipparcos เป็นส่วนใหญ่" และ "เป็นความจริงทางแสงของกรอบอ้างอิงท้องฟ้าภายในชุมชนดาราศาสตร์" ด้วยเหตุนี้ IAU จึงตัดสินใจว่าGaia -CRF3 จะเป็น "ความจริงพื้นฐานของระบบอ้างอิงท้องฟ้าสากล (ICRS) ... สำหรับโดเมนแสง" ^{[ 5 ]}

• ดาราศาสตร์เชิงตำแหน่ง
• ดาราศาสตร์
• ระบบอ้างอิงทางดาราศาสตร์แบบแบรีเซนทริกและจีโอเซนทริก
• ระบบอ้างอิงภาคพื้นดินสากลและกรอบอ้างอิง

• Kovalevsky, Jean; Mueller, Ivan Istvan; Kołaczek, Barbara (1989) กรอบอ้างอิงในดาราศาสตร์และธรณีฟิสิกส์ , ห้องสมุดดาราศาสตร์ฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์อวกาศ , เล่มที่ 154 สำนักพิมพ์ Kluwer Academic Publishers ISBN 9780792301820
• ฌอง ซูเชย์; มาร์ทีน ไฟเซล-เวอร์เนียร์, สหพันธ์ (2549) หมายเหตุทางเทคนิคของ IERS - ระบบและกรอบอ้างอิงท้องฟ้าระหว่างประเทศ (รายงานทางเทคนิค) แฟรงก์เฟิร์ต อัม ไมน์: บริการระบบการหมุนและอ้างอิงโลกระหว่างประเทศ (IERS) และ Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie ไอเอสบีเอ็น 3-89888-802-9เอกสารทางเทคนิค IERS ฉบับที่ 34

• ระบบอ้างอิงทางดาราศาสตร์สากล (ICRS)จากองค์การอวกาศสหรัฐอเมริกา
• ภาพรวมของ ICRS และ ICRF เก็บถาวรเมื่อวันที่ 1 กันยายน 2012 ที่Wayback Machine
• เอกสารอนุสัญญา IERS ปี 2003 เก็บถาวรเมื่อวันที่ 19 เมษายน 2014 ที่Wayback Machine (ให้คำจำกัดความของ ICRS และมาตรฐานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง)
• หน้าเว็บ ICRF จาก International Earth Rotation Service ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 4 กุมภาพันธ์ 2012 ที่Wayback Machine
• ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับ ICRS จากIERS
• ศูนย์ผลิตภัณฑ์ ICRS