Hipparcos

Hipparcos fue un satélite científico de la Agencia Espacial Europea (ESA), lanzado en 1989 y operativo hasta 1993. Fue el primer experimento espacial dedicado a la astrometría de precisión , la medición exacta de las posiciones y distancias de los objetos celestes en el cielo. ^{[ 3 ]} Este fue el primer intento práctico de medición absoluta de paralaje de todo el cielo, algo imposible con los observatorios terrestres, y representó, por lo tanto, un avance fundamental en la astronomía. ^{[ 4 ]} Las mediciones de alta precisión resultantes de las posiciones absolutas , los movimientos propios y los paralajes de las estrellas permitieron mejores cálculos de su distancia y velocidad tangencial ; cuando se combinaron con mediciones de velocidad radial de espectroscopia , los astrofísicos pudieron finalmente medir las seis cantidades necesarias para determinar el movimiento de las estrellas. El catálogo Hipparcos resultante, ^{[ 5 ]} un catálogo de alta precisión de más de 118 200 estrellas, se publicó en 1997. El catálogo Tycho, de menor precisión y con más de un millón de estrellas, se publicó al mismo tiempo, mientras que el catálogo Tycho-2, mejorado y con 2,5 millones de estrellas, se publicó en 2000.La misión sucesora de Hipparcos , ^{[ 6 ]} Gaia , se lanzó en 2013.

La palabra "Hipparcos" es un acrónimo de High Precision Parallax Collecting Satellite (Satélite de Recopilación de Paralaje de Alta Precisión) y también una referencia al antiguo astrónomo griego Hiparco de Nicea, conocido por sus aplicaciones de la trigonometría a la astronomía y su descubrimiento de la precesión de los equinoccios .

En la segunda mitad del siglo XX, la medición precisa de las posiciones estelares desde la Tierra se topaba con obstáculos prácticamente insuperables para mejorar su exactitud, especialmente en mediciones de gran ángulo y en términos sistemáticos. Los problemas se debían principalmente a los efectos de la atmósfera terrestre , pero se veían agravados por la complejidad de los términos ópticos, las flexiones térmicas y gravitacionales de los instrumentos y la ausencia de visibilidad de todo el cielo. La primera propuesta formal para realizar estas observaciones tan precisas desde el espacio se presentó en 1967. ^{[ 7 ]}

Incluso otros telescopios espaciales, incluido (pero no limitado a) el Hubble , solo son capaces de medir astrometría relativa , midiendo posiciones y paralajes con referencia a estrellas/fuentes de fondo cercanas. La recopilación de una variedad de tales paralajes locales y relativos produce errores regionales, lo que dificulta bastante las comparaciones de distancia entre regiones distantes del cielo. Hipparcos fue el primer proyecto en abordar la astrometría absoluta : además de ser un estudio de todo el cielo, Hipparcos introdujo el concepto de usar dos telescopios, separados por un amplio ángulo "básico", dirigidos a un único plano focal. Como resultado, todas las mediciones realizadas por cualquiera de los telescopios están conectadas a mediciones simultáneas del otro. Con una variedad de ángulos de tránsito en cada fuente individual, se conecta entonces con muchas otras partes del cielo. La reducción final de datos puede entonces usar esta miríada de conexiones del cielo distante para deducir un único marco de referencia rígido global en el que anclar todas las mediciones de posición/paralaje. ^{[ 4 ]} (Esto es algo similar a cómo los sistemas de coordenadas de la Tierra se anclaron en una red global de triángulos ).

La misión se propuso inicialmente a la agencia espacial francesa CNES , que la consideró demasiado compleja y costosa para un único programa nacional y recomendó que se planteara en un contexto multinacional. Su aceptación en el programa científico de la Agencia Espacial Europea , en 1980, fue el resultado de un largo proceso de estudio y cabildeo . La motivación científica subyacente era determinar las propiedades físicas de las estrellas mediante la medición de sus distancias y movimientos espaciales, y así fundamentar los estudios teóricos de la estructura y evolución estelar, así como los estudios de la estructura y cinemática galáctica , en una base empírica más sólida. Desde el punto de vista observacional, el objetivo era proporcionar las posiciones, paralajes y movimientos propios anuales de unas 100 000 estrellas con una precisión sin precedentes de 0,002 segundos de arco , un objetivo que en la práctica se superó finalmente por un factor de dos. El nombre del telescopio espacial, "Hipparcos", era un acrónimo de High Precision Parallax Collecting Satellite (Satélite de Recopilación de Paralaje de Alta Precisión) , y también reflejaba el nombre del antiguo astrónomo griego Hiparco , considerado el fundador de la trigonometría y el descubridor de la precesión de los equinoccios (debido al bamboleo de la Tierra sobre su eje). 

La nave espacial llevaba un único telescopio Schmidt excéntrico totalmente reflectante , con una apertura de 29 cm (11 pulgadas) . Un espejo combinador de haces especial superponía dos campos de visión, separados 58°, en el plano focal común. Este complejo espejo constaba de dos espejos inclinados en direcciones opuestas, cada uno ocupando la mitad de la pupila de entrada rectangular, y proporcionando un campo de visión sin viñeteo de aproximadamente 1° × 1°. El telescopio utilizaba un sistema de rejillas, en la superficie focal, compuesto por 2688 bandas alternas opacas y transparentes, con un período de 1,208 segundos de arco (8,2 micrómetros). Detrás de este sistema de rejillas, un tubo disector de imagen (detector tipo fotomultiplicador ) con un campo de visión sensible de aproximadamente 38 segundos de arco de diámetro convertía la luz modulada en una secuencia de recuentos de fotones (con una frecuencia de muestreo de 1200 Hz ) a partir de la cual se podía derivar la fase de todo el tren de pulsos de una estrella. El ángulo aparente entre dos estrellas en los campos de visión combinados, módulo el período de la cuadrícula, se obtuvo a partir de la diferencia de fase de los trenes de pulsos de las dos estrellas. Originalmente, el catálogo Hipparcos tenía como objetivo la observación de unas 100.000 estrellas, con una precisión astrométrica de aproximadamente 0,002 segundos de arco, pero finalmente comprendió casi 120.000 estrellas ^{[ 8 ] : xiii} con una precisión media ligeramente superior a 0,001 segundos de arco (1 milisegundo de arco). ^{[ 8 ] : 3}  

Un sistema fotomultiplicador adicional , que observaba un divisor de haz en la trayectoria óptica, se utilizaba como mapeador estelar. Su propósito era monitorizar y determinar la actitud del satélite y, en el proceso, recopilar datos fotométricos y astrométricos de todas las estrellas hasta aproximadamente la magnitud 11. Estas mediciones se realizaron en dos bandas anchas que correspondían aproximadamente a B y V en el sistema fotométrico UBV (Johnson) . Las posiciones de estas últimas estrellas debían determinarse con una precisión de 0,03 segundos de arco, un factor 25 menor que la de las estrellas de la misión principal. Originalmente, el objetivo era la observación de unas 400 000 estrellas, pero el Catálogo Tycho resultante comprendía algo más de un millón de estrellas, y un análisis posterior lo amplió al Catálogo Tycho-2, de aproximadamente 2,5 millones de estrellas.

La orientación de la nave espacial respecto a su centro de gravedad se controló para explorar la esfera celeste mediante un movimiento de precesión regular, manteniendo una inclinación constante entre el eje de rotación y la dirección hacia el Sol. La nave espacial giraba sobre su eje Z a una velocidad de 11,25 revoluciones/día (168,75 segundos de arco/s) con un ángulo de 43° respecto al Sol . El eje Z rotaba alrededor de la línea Sol-satélite a 6,4 revoluciones/año. ^{[ 9 ]}

La nave espacial constaba de dos plataformas y seis paneles verticales, todos de estructura alveolar de aluminio. El panel solar se componía de tres secciones desplegables, que generaban alrededor de 300  W en total. Dos antenas de banda S, ubicadas en la parte superior e inferior de la nave, proporcionaban una velocidad de transmisión de datos omnidireccional de 24 kbit/s . Un subsistema de control de actitud y órbita (compuesto por propulsores de hidracina de 5 newtons para maniobras de rumbo, propulsores de gas frío de 20 millinewtons para el control de actitud y giroscopios para la determinación de la actitud) garantizaba un control y una determinación dinámicos de la actitud correctos durante toda su vida útil. 

Algunas características clave de las observaciones fueron las siguientes: ^{[ 10 ] [ 4 ]}

• Mediante observaciones desde el espacio, se podrían obviar o minimizar los efectos de la turbulencia astronómica debida a la atmósfera , la flexión gravitacional instrumental y las distorsiones térmicas;
• La visibilidad de todo el cielo permitió una vinculación directa de las estrellas observadas en toda la esfera celeste;
• Las dos direcciones de visión del satélite, separadas por un ángulo amplio y adecuado (58°), dieron como resultado una conexión rígida entre observaciones unidimensionales casi instantáneas en diferentes partes del cielo. A su vez, esto condujo a determinaciones de paralaje que son absolutas (en lugar de relativas, con respecto a algún punto cero desconocido);
• El escaneo continuo del satélite basado en la eclíptica dio como resultado un uso óptimo del tiempo de observación disponible, con un catálogo resultante que proporciona una densidad del cielo razonablemente homogénea y una precisión astrométrica uniforme en toda la esfera celeste;

• Las diversas configuraciones geométricas de escaneo para cada estrella, en múltiples épocas a lo largo del programa de observación de 3 años, dieron como resultado una densa red de posiciones unidimensionales a partir de las cuales se pudo calcular la dirección de la coordenada baricéntrica , la paralaje y el movimiento propio del objeto , en lo que fue efectivamente una reducción global de mínimos cuadrados de la totalidad de las observaciones. Los parámetros astrométricos, así como sus errores estándar y coeficientes de correlación, se derivaron en el proceso;
• Dado que el número de observaciones geométricas independientes por objeto era grande (típicamente del orden de 30) en comparación con el número de incógnitas para el modelo estándar (cinco incógnitas astrométricas por estrella), las soluciones astrométricas que no cumplían con este sencillo modelo de cinco parámetros podían ampliarse para tener en cuenta los efectos de estrellas dobles o múltiples , o movimientos fotocéntricos no lineales atribuidos a binarias astrométricas no resueltas ;
• Un número algo mayor de observaciones reales por objeto, del orden de 110, proporcionó información fotométrica precisa y homogénea para cada estrella, a partir de la cual se pudieron calcular las magnitudes medias, las amplitudes de variabilidad y, en muchos casos, la clasificación del período y del tipo de variabilidad.

El satélite Hipparcos fue financiado y gestionado bajo la autoridad general de la Agencia Espacial Europea (ESA). Los principales contratistas industriales fueron Matra Marconi Space (ahora EADS Astrium ) y Alenia Spazio (ahora Thales Alenia Space ).

Los demás componentes de hardware se suministraron de la siguiente manera:

• El espejo combinador de haces de REOSC en Saint-Pierre-du-Perray , Francia.
• Los espejos esféricos, plegables y de retransmisión de Carl Zeiss AG en Oberkochen , Alemania.
• Los deflectores externos de luz dispersa de CASA en Madrid , España.
• La red moduladora de CSEM en Neuchâtel , Suiza.
• El sistema de control del mecanismo y la electrónica de control térmico fueron fabricados por Dornier Satellite Systems en Friedrichshafen , Alemania.
• Los filtros ópticos, las estructuras experimentales y el sistema de control de actitud y órbita de Matra Marconi Space en Vélizy , Francia.
• los mecanismos de conmutación de instrumentos de Oerlikon-Contraves en Zúrich , Suiza
• El tubo disector de imagen y los detectores fotomultiplicadores fueron fabricados por la Organización Holandesa de Investigación Espacial ( SRON ) en los Países Bajos.
• el mecanismo de ensamblaje de reenfoque de TNO-TPD en Delft , Países Bajos
• El subsistema de energía eléctrica de British Aerospace en Bristol , Reino Unido.
• El sistema de control de estructura y reacción de Daimler-Benz Aerospace en Bremen , Alemania.
• Los paneles solares y el sistema de control térmico fueron fabricados por Fokker Space Systems en Leiden , Países Bajos.
• El sistema de gestión de datos y telecomunicaciones de Saab Ericsson Space en Gotemburgo , Suecia.
• El motor de arranque Apogee de SEP en Francia

Grupos del Institut d'Astrophysique de Lieja , Bélgica, y del Laboratoire d'Astronomie Spatiale de Marsella , Francia, contribuyeron con procedimientos de prueba de rendimiento óptico, calibración y alineación; Captec en Dublín , Irlanda, y Logica en Londres contribuyeron con el software integrado y la calibración.

El satélite Hipparcos fue lanzado (junto con el satélite de transmisión directa TV-Sat 2 ) a bordo de un cohete Ariane 4 , vuelo V33, desde el Centro Espacial Guayanés , en Kourou , Guayana Francesa, el 8 de agosto de 1989. Fue puesto en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO), pero el motor de impulso del apogeo Mage-2 no se encendió y la órbita geoestacionaria prevista nunca se alcanzó. Sin embargo, con la incorporación de estaciones terrestres adicionales, además del centro de control de operaciones de la ESA en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC) en Alemania, el satélite operó con éxito en GTO durante casi 3,5 años. Finalmente, se superaron todos los objetivos originales de la misión.

Incluyendo una estimación de las actividades científicas relacionadas con las observaciones satelitales y el procesamiento de datos, la misión Hipparcos costó alrededor de 600 millones de euros (en condiciones económicas del año 2000), y en su ejecución participaron unos 200 científicos europeos y más de 2000 personas de la industria europea.

Las observaciones satelitales se basaron en una lista predefinida de estrellas objetivo. Las estrellas se observaron a medida que el satélite giraba, mediante una región sensible del detector del tubo disector de imagen. Esta lista predefinida de estrellas formó el Catálogo de Entrada de Hipparcos (HIC): cada estrella del Catálogo Hipparcos final estaba contenida en el Catálogo de Entrada. ^{[ 11 ]} El Catálogo de Entrada fue compilado por el Consorcio INCA durante el período 1982-1989, finalizado antes del lanzamiento y publicado tanto en formato digital como impreso. ^{[ 12 ]}

Aunque los resultados del satélite lo han reemplazado por completo, incluye información complementaria sobre múltiples componentes del sistema, así como compilaciones de velocidades radiales y tipos espectrales que, al no haber sido observados por el satélite, no se incluyeron en el Catálogo Hipparcos publicado .

Las limitaciones en el tiempo total de observación y en la uniformidad de las estrellas en toda la esfera celeste para las operaciones satelitales y el análisis de datos, dieron como resultado un Catálogo de Entrada de unas 118 000 estrellas. Este catálogo fusionó dos componentes: primero, un estudio de alrededor de 58 000 objetos lo más completo posible hasta las siguientes magnitudes límite: V < 7,9 + 1,1sin|b| para tipos espectrales anteriores a G5, y V < 7,3 + 1,1sin|b| para tipos espectrales posteriores a G5 (b es la latitud galáctica). Las estrellas que componen este estudio están marcadas en el Catálogo Hipparcos .

El segundo componente comprendía estrellas adicionales seleccionadas según su interés científico, ninguna con una magnitud inferior a V=13. Estas fueron seleccionadas entre unas 200 propuestas científicas presentadas en respuesta a una convocatoria de propuestas publicada por la ESA en 1982, y priorizadas por el Comité de Selección de Propuestas Científicas en consulta con el Consorcio del Catálogo de Entrada. Esta selección debía equilibrar el interés científico previo con las limitaciones del programa de observación en cuanto a magnitud, tiempo total de observación y uniformidad del cielo.

Para los resultados principales de la misión, el análisis de datos fue realizado por dos equipos científicos independientes, NDAC y FAST, integrados por unos 100 astrónomos y científicos, en su mayoría de institutos europeos (estados miembros de la ESA). Los análisis, basados ​​en casi 1000 Gbit de datos satelitales adquiridos durante 3,5 años, incorporaron un sistema integral de verificación y validación, que se describe detalladamente en el catálogo publicado.

Se incluyó un modelo detallado de calibración óptica para mapear la transformación de coordenadas celestes a instrumentales. Su adecuación se verificó mediante los residuos de medición detallados. La órbita de la Tierra y la órbita del satélite con respecto a la Tierra fueron esenciales para describir la ubicación del observador en cada época de observación, y se obtuvieron mediante una efeméride terrestre apropiada combinada con una medición precisa de la distancia al satélite. Las correcciones debidas a la relatividad especial ( aberración estelar ) utilizaron la velocidad correspondiente del satélite. Las modificaciones debidas a la curvatura de la luz relativista general fueron significativas (4 miliarcosegundos a 90° de la eclíptica) y se corrigieron asumiendo deterministamente γ=1 en el formalismo PPN . Se examinaron los residuos para establecer límites a cualquier desviación de este valor relativista general, y no se encontraron discrepancias significativas.

Las observaciones satelitales proporcionaron posiciones relativas de las estrellas con respecto a las demás con gran precisión durante todo el período de medición (1989-1993). Ante la ausencia de observaciones directas de fuentes extragalácticas (aparte de observaciones marginales del cuásar 3C 273 ), el marco de referencia rígido resultante se transformó en un marco de referencia inercial vinculado a dichas fuentes. Esto permite correlacionar directamente los estudios realizados en diferentes longitudes de onda con las estrellas de Hipparcos y garantiza que los movimientos propios del catálogo sean, en la medida de lo posible, cinemáticamente no rotatorios. La determinación de los tres ángulos de rotación de cuerpo rígido relevantes y las tres velocidades de rotación dependientes del tiempo se llevó a cabo y se completó antes de la publicación del catálogo. Esto dio como resultado un vínculo preciso, aunque indirecto, con un marco de referencia inercial extragaláctico. ^{[ 13 ]}

Se incluyeron y ponderaron adecuadamente diversos métodos para establecer este vínculo de marco de referencia antes de la publicación del catálogo: observaciones interferométricas de estrellas de radio por redes VLBI , MERLIN y Very Large Array (VLA); observaciones de cuásares en relación con las estrellas de Hipparcos utilizando dispositivos de carga acoplada (CCD), placas fotográficas y el Telescopio Espacial Hubble ; programas fotográficos para determinar los movimientos propios estelares con respecto a objetos extragalácticos (Bonn, Kiev, Lick, Potsdam, Yale/San Juan); y comparación de parámetros de rotación de la Tierra obtenidos por interferometría de muy larga base (VLBI) y por observaciones ópticas terrestres de las estrellas de Hipparcos . Aunque muy diferentes en términos de instrumentos, métodos de observación y objetos involucrados, las diversas técnicas generalmente coincidieron dentro de 10 miliarcosegundos en la orientación y 1 miliarcosegundo/año en la rotación del sistema. A partir de una ponderación adecuada, se cree que los ejes de coordenadas definidos por el catálogo publicado están alineados con el marco de radio extragaláctico con una precisión de ±0,6 miliarcosegundos en la época J1991.25, y no rotan con respecto a objetos extragalácticos distantes con una precisión de ±0,25 miliarcosegundos/año. ^{[ 10 ] : 10}

Los catálogos Hipparcos y Tycho se construyeron de tal manera que el marco de referencia celeste Hipparcos (HCRF) resultante coincide, dentro de las incertidumbres observacionales, con el Marco de Referencia Celeste Internacional (ICRF), y representa las mejores estimaciones en el momento de la finalización del catálogo (en 1996). El HCRF es, por lo tanto, una materialización del Sistema de Referencia Celeste Internacional (ICRS) en el dominio óptico. Extiende y mejora el sistema J2000 ( FK5 ), conservando aproximadamente la orientación global de dicho sistema pero sin sus errores regionales. ^{[ 10 ] : 10}

Si bien las estrellas dobles y las estrellas múltiples son de enorme importancia astronómica, plantearon considerables complicaciones a las observaciones (debido al tamaño y perfil finitos del campo de visión sensible del detector) y al análisis de datos. El procesamiento de datos clasificó las soluciones astrométricas de la siguiente manera:

• Soluciones de una estrella: 100.038 entradas, de las cuales 6.763 fueron marcadas como sospechosas de ser dobles.
• Soluciones de componentes (Anexo C): 13.211 entradas, que comprenden 24.588 componentes en 12.195 soluciones.
• Soluciones de aceleración (Anexo G): 2622 soluciones
• soluciones orbitales (Anexo O): 235 entradas
• Movimientos inducidos por la variabilidad (Anexo V): 288 entradas
• soluciones estocásticas (Anexo X): 1.561 entradas
• Sin solución astrométrica válida: 263 entradas (de las cuales 218 fueron marcadas como posibles duplicados).

Si una estrella binaria tiene un período orbital largo, de modo que los movimientos no lineales del fotocentro fueron insignificantes durante la corta duración de la medición (3 años), la naturaleza binaria de la estrella pasaría desapercibida para Hipparcos , pero podría mostrarse como un movimiento propio discrepante de Hipparcos en comparación con los establecidos a partir de programas de movimiento propio de línea de base temporal larga en tierra. Los movimientos fotocéntricos de orden superior podrían representarse mediante un ajuste de modelo de 7 parámetros, o incluso de 9 parámetros (en comparación con el modelo estándar de 5 parámetros), y normalmente dichos modelos podrían mejorarse en complejidad hasta obtener ajustes adecuados. Se determinó una órbita completa, que requiere 7 elementos, para 45 sistemas. Los períodos orbitales cercanos a un año pueden volverse degenerados con la paralaje, lo que resulta en soluciones poco fiables para ambos. Los sistemas triples o de orden superior plantearon desafíos adicionales para el procesamiento de datos.

Los datos fotométricos de mayor precisión se proporcionaron como un subproducto de las observaciones astrométricas de la misión principal. Se realizaron en una banda ancha de luz visible , específica de Hipparcos , y se designaron como H _p . ^{[ 14 ]} La precisión fotométrica mediana, para H _p <9 magnitud, fue de 0,0015 magnitud , con típicamente 110 observaciones distintas por estrella a lo largo del período de observación de 3,5 años. Como parte de la reducción de datos y la producción del catálogo, se identificaron nuevas variables y se designaron con las designaciones de estrellas variables apropiadas . Las estrellas variables se clasificaron como variables periódicas o no resueltas; las primeras se publicaron con estimaciones de su período, amplitud de variabilidad y tipo de variabilidad. En total se detectaron unos 11.597 objetos variables, de los cuales 8.237 fueron clasificados recientemente como variables. Hay, por ejemplo, 273 variables Cefeidas , 186 variables RR Lyrae , 108 variables Delta Scuti y 917 estrellas binarias eclipsantes . Las observaciones del mapeador estelar, que constituyen el Catálogo Tycho (y Tycho-2), proporcionaron dos colores, aproximadamente B y V en el sistema fotométrico Johnson UBV , importantes para la clasificación espectral y la determinación de la temperatura efectiva .

La astrometría clásica se centra únicamente en los movimientos en el plano celeste e ignora la velocidad radial de la estrella , es decir, su movimiento espacial a lo largo de la línea de visión. Si bien es fundamental para comprender la cinemática estelar y, por ende, la dinámica de poblaciones estelares, su efecto suele ser imperceptible para las mediciones astrométricas (en el plano celeste) y, por consiguiente, se ignora en los estudios astrométricos a gran escala. En la práctica, se puede medir como un desplazamiento Doppler de las líneas espectrales. Sin embargo, de forma más estricta, la velocidad radial sí forma parte de una formulación astrométrica rigurosa. Específicamente, una velocidad espacial a lo largo de la línea de visión implica que la transformación de la velocidad lineal tangencial al movimiento propio (angular) es una función del tiempo. El efecto resultante de la aceleración secular o de perspectiva es la interpretación de una aceleración transversal que surge de una velocidad espacial puramente lineal con un componente radial significativo, cuyo efecto posicional es proporcional al producto de la paralaje, el movimiento propio y la velocidad radial. En los niveles de precisión de Hipparcos, tiene una importancia (marginal) solo para las estrellas más cercanas con las mayores velocidades radiales y movimientos propios, pero se tuvo en cuenta en los 21 casos para los que el efecto posicional acumulado durante dos años supera los 0,1 miliarcosegundos. Las velocidades radiales de las estrellas del Catálogo Hipparcos , en la medida en que se conocen actualmente a partir de estudios terrestres independientes, se pueden encontrar en la base de datos astronómica del Centre de données astronomiques de Strasbourg .

La ausencia de distancias fiables para la mayoría de las estrellas implica que las mediciones angulares realizadas astrométricamente en el plano celeste generalmente no pueden convertirse en velocidades espaciales reales en dicho plano. Por este motivo, la astrometría caracteriza los movimientos transversales de las estrellas en unidades angulares (por ejemplo, segundos de arco por año) en lugar de en kilómetros por segundo o equivalentes. Del mismo modo, la ausencia típica de velocidades radiales fiables significa que el movimiento espacial transversal (cuando se conoce) es, en cualquier caso, solo un componente de la velocidad espacial tridimensional completa.

El catálogo final de Hipparcos fue el resultado de la comparación crítica y la fusión de los dos análisis (consorcios NDAC y FAST), y contiene 118.218 entradas (estrellas o estrellas múltiples), correspondientes a un promedio de unas tres estrellas por grado cuadrado en todo el cielo. ^{[ 15 ]} La precisión mediana de los cinco parámetros astrométricos (Hp<9 magnitud) superó los objetivos originales de la misión, y está entre 0,6 y 1,0 mas. Unas 20.000 distancias se determinaron con una precisión superior al 10%, y 50.000 con una precisión superior al 20%. La relación inferida de errores externos a errores estándar es ≈1,0–1,2, y los errores sistemáticos estimados son inferiores a 0,1 mas. El número de estrellas dobles o múltiples resueltas o sospechadas es 23.882. ^{[ 16 ]} Las observaciones fotométricas produjeron fotometría multiépoca con un número medio de 110 observaciones por estrella y una precisión fotométrica mediana (Hp<9 magnitud) de 0,0015 magnitud, con 11.597 entradas identificadas como variables o posiblemente variables. ^{[ 17 ]}

Para los resultados del mapeador estelar, el análisis de datos fue realizado por el Consorcio de Análisis de Datos de Tycho (TDAC). El Catálogo Tycho comprende más de un millón de estrellas con  astrometría de 20 a 30 miliarcosegundos y fotometría de dos colores (bandas B y V). ^{[ 18 ]}

Los catálogos finales de Hipparcos y Tycho se completaron en agosto de 1996. La Agencia Espacial Europea (ESA) publicó los catálogos en nombre de los equipos científicos en junio de 1997. ^{[ 19 ]}

Un análisis más exhaustivo de los datos del mapeador estelar (Tycho) extrajo estrellas débiles adicionales del flujo de datos. Combinado con antiguas observaciones en placas fotográficas realizadas varias décadas antes como parte del programa del Catálogo Astrográfico , el Catálogo Tycho-2, con más de 2,5 millones de estrellas (y que reemplaza por completo al Catálogo Tycho original), se publicó en 2000. ^{[ 20 ]}

Los catálogos Hipparcos y Tycho-1 se utilizaron para crear el Atlas Estelar del Milenio : un atlas de todo el cielo con un millón de estrellas hasta magnitud visual 11. También se incluyen unos 10 000 objetos no estelares para complementar los datos del catálogo. ^{[ 21 ]}

Entre 1997 y 2007, continuaron las investigaciones sobre los efectos sutiles en la actitud del satélite y la calibración de los instrumentos. Se estudiaron varios efectos en los datos que no se habían tenido en cuenta por completo, como las discontinuidades en la fase de escaneo y los saltos de actitud inducidos por micrometeoroides. Finalmente, se llevó a cabo una nueva reducción de los pasos asociados del análisis. ^{[ 22 ]}

Esto ha dado lugar a una mayor precisión astrométrica para las estrellas más brillantes que Hp=9,0 de magnitud, alcanzando un factor de aproximadamente tres para las estrellas más brillantes (Hp<4,5 de magnitud), al tiempo que subraya la conclusión de que el Catálogo Hipparcos, tal como se publicó originalmente, es generalmente fiable dentro de las precisiones citadas.

Todos los datos del catálogo están disponibles en línea en el Centre de données astronomiques de Estrasburgo .

Los resultados de Hipparcos han afectado a una amplia gama de investigaciones astronómicas, que pueden clasificarse en tres temas principales:

• la provisión de un marco de referencia preciso: esto ha permitido la reducción consistente y rigurosa de mediciones astrométricas históricas, incluidas las de placas Schmidt, círculos meridianos, el Catálogo Astrográfico de 100 años de antigüedad y 150  años de mediciones de orientación de la Tierra. Estos, a su vez, han producido un marco de referencia denso con movimientos propios a largo plazo de alta precisión (el Catálogo Tycho-2 ). La reducción de los datos de sondeos de última generación actuales ha producido el denso Catálogo UCAC2 del Observatorio Naval de los EE. UU. en el mismo sistema de referencia, y datos astrométricos mejorados de sondeos recientes como el Sloan Digital Sky Survey y 2MASS . Implícito en el marco de referencia de alta precisión está la medición de lentes gravitacionales y la detección y caracterización de estrellas dobles y múltiples;
• Restricciones sobre la estructura estelar y la evolución estelar : las distancias y luminosidades precisas de 100 000 estrellas han proporcionado el conjunto de datos más completo y preciso de parámetros estelares fundamentales hasta la fecha, estableciendo restricciones sobre la rotación interna, la difusión de elementos, los movimientos convectivos y la astrosismología . Combinado con modelos teóricos y otros datos, produce masas, radios y edades evolutivas para un gran número de estrellas que abarcan una amplia gama de estados evolutivos;
• Cinemática y dinámica galáctica: las distancias uniformes y precisas, así como los movimientos propios, han supuesto un avance sustancial en la comprensión de la cinemática estelar y la estructura dinámica del entorno solar, que abarca desde la presencia y evolución de cúmulos, asociaciones y grupos en movimiento, la presencia de movimientos de resonancia debidos a la barra central y los brazos espirales de la Galaxia , la determinación de los parámetros que describen la rotación galáctica , la discriminación de las poblaciones del disco y del halo, la evidencia de la acreción del halo y la medición de los movimientos espaciales de estrellas fugitivas , cúmulos globulares y muchos otros tipos de estrellas.

En relación con estos temas principales, Hipparcos ha proporcionado resultados en temas tan diversos como la ciencia del Sistema Solar, incluyendo determinaciones de masa de asteroides, la rotación de la Tierra y la oscilación de Chandler ; la estructura interna de las enanas blancas ; las masas de las enanas marrones ; la caracterización de planetas extrasolares y sus estrellas anfitrionas; la altura del Sol sobre el plano medio galáctico; la edad del Universo ; la función de masa inicial estelar y las tasas de formación estelar ; y estrategias para la búsqueda de inteligencia extraterrestre . La fotometría multiépoca de alta precisión se ha utilizado para medir la variabilidad y las pulsaciones estelares en muchas clases de objetos. Los catálogos Hipparcos y Tycho se utilizan ahora de forma rutinaria para apuntar telescopios terrestres, navegar misiones espaciales y controlar planetarios públicos.

Desde 1997, se han publicado varios miles de artículos científicos que utilizan los catálogos Hipparcos y Tycho . En 2009 se publicó una revisión detallada de la literatura científica sobre Hipparcos entre 1997 y 2007, ^{[ 23 ]} y en 2010 una divulgación del proyecto. ^{[ 3 ]} Algunos ejemplos de resultados notables incluyen (enumerados cronológicamente):

• estudios de rotación galáctica a partir de variables cefeidas ^{[ 24 ]}
• la naturaleza de las variables Delta Scuti ^{[ 25 ]}

• estudios de cinemática estelar local ^{[ 26 ]}
• probando la relación masa-radio de la enana blanca ^{[ 27 ]}
• la estructura y dinámica del cúmulo de las Híades ^{[ 28 ]}

• cinemática de las estrellas Wolf-Rayet y las estrellas fugitivas de tipo O ^{[ 29 ]}

• Paralajes de subenanas : cúmulos ricos en metales y el disco grueso ^{[ 30 ]}
• estructura fina del cúmulo de gigantes rojas y determinaciones de distancia asociadas ^{[ 31 ]}
• distribución inesperada de velocidad estelar en el disco galáctico deformado ^{[ 32 ]}

• confirmando el sesgo de Lutz-Kelker en la medición de paralaje ^{[ 33 ]}
• refinando las constantes de Oort y galácticas ^{[ 34 ]}
• Materia oscura del disco galáctico, cráteres de impacto terrestres y la ley de los grandes números ^{[ 35 ]}
• movimiento vertical y expansión del cinturón de Gould ^{[ 36 ]}

• el uso de estallidos de rayos gamma como marcadores de dirección y tiempo en las estrategias SETI ^{[ 37 ]}
• evidencia de una fusión de galaxias en la historia temprana de formación de la Vía Láctea ^{[ 38 ]}
• estudio de asociaciones OB cercanas ^{[ 39 ]}
• acercamientos de estrellas al Sistema Solar ^{[ 40 ]}
• estudios de órbitas y masas de estrellas binarias ^{[ 41 ]}

• los tránsitos planetarios HD 209458 ^{[ 42 ]}
• formación del halo galáctico estelar y del disco grueso ^{[ 43 ]}

• la densidad local de materia en la Galaxia y el límite de Oort ^{[ 44 ]}
• épocas de la era glacial y la trayectoria del Sol a través de la Galaxia ^{[ 45 ]}
• cinemática local de gigantes K y M y el concepto de supercúmulos ^{[ 46 ]}

• un marco de referencia mejorado para estudios de rotación de la Tierra a largo plazo ^{[ 47 ]}
• el campo de velocidad estelar local en la Galaxia ^{[ 48 ]}
• Identificación de dos posibles "hermanos" del Sol (HIP 87382 y HIP 47399), que se estudiarán en busca de evidencia de exoplanetas ^{[ 49 ].}

• Pierre Lacroute ( Observatorio de Estrasburgo ): proponente de la astrometría espacial en 1967.
• Michael Perryman : científico de proyectos de la ESA (1981-1997) y director de proyecto durante las operaciones satelitales (1989-1993).
• Catherine Turon (Observatoire de Paris-Meudon): líder del Consorcio del Catálogo de Entradas
• Erik Høg: líder del Consorcio TDAC
• Lennart Lindegren ( Observatorio de Lund ): líder del Consorcio NDAC
• Jean Kovalevsky: líder del Consorcio FAST
• Adriaan Blaauw : presidente del comité de selección del programa de observación
• Equipo científico de Hipparcos: Uli Bastian, Pierluigi Bernacca, Michel Crézé, Francesco Donati, Michel Grenon, Michael Grewing, Erik Høg, Jean Kovalevsky, Floor van Leeuwen, Lennart Lindegren, Hans van der Marel, Francois Mignard , Andrew Murray, Michael Perryman (presidente), Rudolf Le Poole, Hans Schrijver, Catherine Turon
• Franco Emiliani: director de proyectos de la ESA (1981-1985)
• Hamid Hassan: director de proyecto de la ESA (1985–1989)
• Dietmar Heger: Gerente de operaciones de naves espaciales de la ESA/ESOC
• Michel Bouffard: director del proyecto espacial Matra Marconi
• Bruno Strim: director de proyecto de Alenia Spazio

• Gaia , misión de seguimiento lanzada en 2013.

• La misión de astrometría espacial Hipparcos de la ESA
• Catálogos Hipparcos y Tycho en el Centro de Datos Astronómicos CASU, Instituto de Astronomía, Universidad de Cambridge.
• Catálogo principal de Hipparcos y catálogo de Tycho-1 en el CDS de Estrasburgo.
• Catálogo de astrometría Hipparcos en formato CSV