Benutzer:Giftzwerg 88/Gaia-Kataloge

Es gibt drei verschiedene Klassen von Gaia-Katalogen rund um die Gaia-Mission. Zur ersten Gruppe gehören Kataloge, die zur Vorbereitung der Mission, zum Abgleich und zur Kalibrierung der Daten erstellt wurden, sie beruhen auf Daten, die nicht von Gaia gewonnen wurden. Zur zweiten Gruppe gehören Kataloge, die als Ergebnis der Gaia-Mission veröffentlicht wurden, teils als enger definierte Unterkataloge. Die dritte Gruppe sind synthetischen Kataloge, die Gaia-Daten mit Daten aus anderen Quellen verbinden. Synthetische Kataloge spielten eine Rolle ganz zu Anfang, als die Daten von Gaia nur lückenhaft vorlagen und sie könnten nach dem Abschluss der Mission zunehmend wieder eine Rolle spielen.

Vorbereitende Kataloge

• Initial Gaia Source List: Diese Objekteliste mit etwas mehr als 1 Milliarde Objekten gibt es in vier Versionen. IGSL wurde aus einer Reihe der bedeutendsten der zu Missionsbeginn bestehenden Kataloge zusammengestellt und wurde für den anfänglichen Abgleich der Objekte und zur Kalibrierung bei Gaia DR1 gebraucht. Mit Gaia DR2 wurde IGSL durch Main Data Base Catalogue (MDB) mit rund 2,5 Milliarden Einträgen ersetzt. Der MDB wurde nur von DPAC intern verwendet und nicht veröffentlicht. In IGSL sind folgende Unterkataloge enthalten:
  • Attitude Star Catalog, benötigt als Referenzobjekte für die Gruppierung von Objekten
  • Gaia Spectrophotometric Standard Star Catalog (SPSS) für die Kalibrierung der Magnituden
  • Gaia Initial Quasar Catalogue (GIQC), eine Liste von bekannten Quasaren zur Ausrichtung des Referenzrahmens und zur Kalibrierung der Positionen
  • Gaia Ecliptic Pole Catalogue, mit Objekten aus dem Bereich der ekliptischen Pole für die anfängliche Kalibrierung der Mission

• Catalogue of Radial Velocity Standard Stars. Dafür wurde ein eigenes aufwendiges Beobachtungsprogramm mit spezialisierten erdbasierten Teleskopen gestartet, um die Radialgeschwindigkeiten für Gaia DR2 kalibrieren zu können.

Mit zunehmender Dauer der Mission verlieren diese Kataloge ihre Bedeutung und werden durch Versionen aus Gaias eigenen Daten ersetzt.

Ergebniskataloge

Die Ergebniskataloge sind Auszüge aus dem Main Data Base Catalogue (MDB) mit rund 2,5 Milliarden Objekten, die nach Zahl der Beobachtungen und Qualität der Daten nach bestimmten Kriterien ausgewählt werden.

Übersicht

• Gaia DR1

• Gaia Celestial Reference Frame: Eine Liste von Quasaren und aktiven galaktischen Kernen für den Referenzrahmen, mit jedem Release kam eine neue Version.
  • GCRF1
  • GCRF2
  • GCRF3

• Gaia DR2
  • Initial Solar System Objekts (ISSO): 14.000 Sonnensystemobjekte

• Gaia EDR3: Vorabkatalog von Gaia DR3
  • Catalogue of Nearby Stars: Sterne mit einem Abstand zur Sonne von bis zu 100 pc.

Vergleich

Mit jeder neuen Veröffentlichung wurde die Datenlage besser, es kamen immer mehr Datenfelder hinzu und die Restunsicherheiten wurden insgesamt kleiner. Bei diesem Vergleich werden die Qualitätsverbesserungen zwischen den Katalogen nicht berücksichtigt.

Die Gaia-Kataloge im Vergleich

Art der Objekte	verfügbare Daten	DR 1	DR 2	EDR3	DR 3
	Veröffentlichungsdatum	14. September 2016	25. April 2018	3. Dezember 2020	13. Juni 2022
	Beobachtungsdauer (Monate)	14	22	34	34
	Epoche	J2015.0	J2015.5	J2016.0
	Veränderte IDs gegenüber dem vorhergehenden Katalog	-	80-90 %	5 %
Astrometrie
Objekte insgesamt (ohne Sonnensystemobjekte)	Position (α, δ), G-Band-Magnitude (G)	1.142.679.769	1.692.919.135	1.811.709.771
davon Objekte mit nur zwei Parametern Magnitude bis G ≈ 21	Position, G-Band-Magnitude. Überwiegend lichtschwache Objekte.	1.140.622.719	361.009.408	343.964.953
davon Objekte mit fünf Parametern, Magnitude von G ≈ 3 bis G = 21	Position (α, δ), G-Band-Magnitude Parallaxe $\varpi$ Winkelgeschwindigkeit (μα, µδ)	2.057.050 (TGAS)	1.331.909.727	585.416.709
Fünf Parameter + Pseudofarbe (sechs Parameter)				882.328.109
Radialgeschwindigkeit
Objekte mit Radialgeschwindigkeit Magnitude GRVS = 4 bis GRVS ≈ 13. Temperatur (Teff ) von 3550 bis 6900 K	Position (α, δ) G-Band-Magnitude Parallaxe $\varpi$ Winkelgeschwindigkeit (μα , µδ), Radialgeschwindigkeit	-	7.224.631	7.209.831 (Gaia DR2)	33.812.183
Objekte mit Radialgeschwindigkeit und allgemeinen GRVS Magnituden					32.232.187
Objekte mit RVS Spektren		-	-	-	999.645
Objekte mit astrophysikalischen Parametern aus RVS -Spektren					5.591.594
Objekte mit Rotationsgeschwindigkeit					3.524.677
Variable Objekte mit Kurven der Radialgeschwindigkeiten					1.898
Metallreiche Objekte aus RSV-Spektren (bis zu 12 Elemente)					2.505.632
Quellen mit diffusem interstellarem Band im RSV-Spektrum					472.584
Photometrie
Magnitude des blauen Photometers (BP)	Position G-Band-Magnitude GBP Magnitude/ GRP Magnitude	-	1.381.964.755	1.542.033.472
Magnitude des roten Photometers (RP)		-	1.383.551.713	1.554.997.939
Objekte mit Spektren des BP und RP		-	-	-	219.197.643
Objekte mit astrophysikalischen Parametern aus den BP und RP-Spektren					470.759.263
Objektklassen
Objekte mit Objektklassen					1.590.760.469
Objekte mit Spektralklassen					348.711.151
Variable Objekte mit Lichtkurven	Veränderliche Sterne	3.194	550.737	-	10.509.536 (24 Klassen)
Nicht aufgelöste Doppel- und Mehrfachsysteme		-	-	-	348.711.151
Doppel- und Mehrfachsterne (astrometrisch, spektroskopisch, bedeckungsveränderlich, Umlaufperiode, Trends)					813.687
Doppel- und Mehrfachsterne mit astrometrischen Lösungen					135.760
Doppel- und Mehrfachsterne mit spektroskopischen Lösungen (SB1 / SB2)					186.905
Doppel- und Mehrfachster bedeckungsveränderlich					87.073
Sterne mit Emmissionslinien		-	-	-	57.511
Objekte mit Daten zur Entwicklung (Masse und Alter)					128.611.111
Heiße Sterne mit spektroskopischen Parametern					2.382.015
Ultrakühle Sterne					94.158
Kühle Sterne mit Aktivitätsindex					1.349.499
Objekte mit H-alpha Emission					235.384.119
Quasare des Gaia Celestial Reference Frame	Quasare und aktive galaktische Kerne für den Referenzrahmen	2.152 (GCR1)	556.869 (GCR2)	1.614.173 (GCR3)
Quasarkandidaten					6.649.162
Quasarkandidaten mit Rotverschiebung					6.375.063
Quasarkandidaten mit erkannter Galaxie					64.498
Quasarkandidaten mit Galaxie und Helligkeitsprofil					15.867
ICRF Objekte aus dem International Celestial Reference Frame		2.152 (ICRF2)	2.820 (ICRF3)	2.269 (ICRF3)
Galaxienkandidaten					4.842.342
Galaxienkandidaten mit Rotverschiebung					1.367.153
Galaxienkandidaten mit Helligkeitsprofil					914.837
Astrophysik
davon mit Effektiver Temperatur Teff		-	161.497.595	-
davon mit Extinktion AG und Farbindex E (GBP-GRP)		-	87.733.672	-
davon Radius (R) und Leuchtkraft (L)		-	76.956.778	-
Sonnensystem
Sonnensystemobjekte (SSO)	Asteroiden und Kometen: Epochen	-	14.099	-	158.152
Sonnensystemobjekte mit Orbits					154.787
Sonnensystemobjekte mit Epochenastronomie (Transits)					23.336.467
Reflektierte Spektren BP/RP von SSO (Durchschnittsspektren)		-	-	-	60.518
Planetenmonde					31

Ausstehende Kataloge

• Gaia DR3: mit Sonnensystemobjekten, veränderlichen Sternen, Objektklassen und vielen neuen Parametern
  • Gaia Andromeda Photometric Survey (GAPS): Ein Katalog von 1.257.319 Objekten, mit Lichtkurven für alle Objekte im Umkreis der Andromedagalaxie

• Gaia DR4: Enthält alle Daten aus der Hauptmission während der ersten fünfeinhalb Jahren. Dieser Katalog soll alle relevanten Parameter veröffentlichen enthalten, Mehrfachsterne, Exoplaneten, alle Epochen, Spektren und viele weitere Details, die in den ersten drei Katalogen noch nicht enthalten sind.

• Gaia DR5: Mindestens ein weiterer Katalog mit den ausgewerteten Daten der Anschlussmission soll herauskommen, mit weiter verfeinerten Daten.

Synthetische Kataloge

Synthetische Kataloge kombiniert aus Gaia-Daten und Daten aus anderen Quellen spielten ganz zu Anfang der Mission eine Rolle, dabei waren die Ergebnisse von Gaia DR1 noch mit deutlichen Unsicherheiten und durch Kombination mit anderen Daten konnte man genauere Ergebnisse gewinnen.

• TGAS: In Gaia DR1 ist der TGAS enthalten, ein Katalog der Daten aus Hipparcos- und dem Tycho-2-Katalog verarbeitete und daraus die ersten Winkelgeschindigkeiten berechnete.
• HTPM: Hundred Thousand Proper Motions (HTPM) war ein geplantes Projekt, um für 100.000 Sterne eine verbesserte Version des Hipparcos-Katalogs herauszubringen, mit TGAS obsolet
• HSOY: Hot Stuff for One Year, um Gaia DR1-Positionen erweiterter PPMXL-Katalog mit daraus berechneten Eigenbewegungen von 583 Millionen Objekten, wurde mit EDR3 obsolet.