WikiEdge:ArXiv速遞/2025-03-16

摘要

• 原文標題：A quantitative analysis of Galilei's observations of Jupiter satellites from the Sidereus Nuncius
• 中文標題：對《星際信使》中伽利略觀測木星衛星的定量分析
• 發布日期：2025-03-16 15:24:46+00:00
• 作者：Andrea Longhin
• 分類：physics.hist-ph, astro-ph.EP
• 原文連結：http://arxiv.org/abs/2503.12543v1

中文摘要：我們分析了《星際信使》（1610年1月7日至3月1日）中關於木星衛星的觀測數據，並將其與使用現代天空模擬器獲得的預測結果逐一進行對比驗證。通過對64幅可用草圖的數據進行正弦擬合，我們能夠以2-4%和0.1-0.3%的統計精度分別測量衛星軌道的相對半長軸及其周期。周期基本無偏差，而卡利斯托的軌道則被低估了約12%。後驗擬合誤差表明，衛星位置的確定解析度在伽利略的表示法中為0.4-0.6個木星直徑，相當於約40-70角秒，即與當時木星的真實角直徑相似。我們展示了如何通過這些數據以令人信服的方式推斷出木星系統的克卜勒第三定律。木衛一與木衛二/木衛三之間的1:2和1:4軌道共振可以以%的精度確定。為了獲得這些結果，分離四個數據集非常重要。這一操作如今使用天空模擬器非常簡單，並在本工作中完整記錄，但對伽利略來說卻是一項極其困難的任務，正如分析所表明的那樣。儘管如此，我們展示了如何利用現代Lomb-Scargle技術提取四個周期，而無需分離四個數據集，僅使用這些早期觀測數據即可。我們還對昴星團及其他星團以及月球的觀測精度進行了批判性評估。