Gaia Data Release 1 Documentation release 0

It is worth noting that, besides the raw data from the spacecraft in itself, other ancillary data is also needed when
performing the raw measurements reconstruction. Such data is stored in the so-called Calibration DataBase (CDB),
which contains, for example, the Along-scan Phasing Table (ALPT) from which, when combined with an AF1
detection time, we can determine the absolute measurement times for each of the windows in an SP1, SP2 or SP3
packet. Several other tables are also needed from the CDB, such as those that indicate the exact configuration
for the Gates, Charge Injections, etc. Needless to say, the CDB must be perfectly synchronised with the actual
configuration active on board Gaia.
2.2.2.3
Usage in Gaia processing
All the raw science telemetry data previously described is only used in the very first pre-processing stages of the
Gaia DPAC — mainly in the Initial Data Treatment system (IDT) (see Section 2.4.2.1). Such a system takes care
of combining all these data packets to generate self-consistent measurement records, which become the basic input
data to further downstream systems — be these for astrometric, photometric or spectroscopic processing. For more
details see Section 2.4.3.
2.2.3
The Initial Gaia Source List (IGSL)
Author(s): Ricky Smart
2.2.3.1
Construction
The Initial Gaia Source List (IGSL) was commissioned by the Gaia Data Processing and Analysis Consortium
(DPAC) in 2006 to be a combination of the best optical astrometry and photometry information on celestial objects
available at the Gaia launch: A snapshot of the sky as we know it before Gaia. The method adopted was to cross-
match large-area star catalogues into one database, then select the best parameters based on the typical precisions
for each contributing catalogue. The 3rd delivery of the IGSL was made in late 2012, and it was at that point frozen
to be fully integrated into the MDB before launch.
The formal DPAC mandate for the IGSL was to fulfil the following broad requirements: provide all-sky positions,
proper motions, and magnitudes for objects to a limit of Gaia magnitude G
=21 where possible, e.g., where there
are large (>10 000 square degrees) catalogues that reach that limit. The proper motions and magnitudes are to
be provided on a best-e
ffort basis, nominally with precisions of 10 mas yr
−1
and 0.3 magnitudes, respectively, but
obviously limited by the currently available large catalogues. The DPAC Core Processing Coordination Unit (CU3)
catalogues of quasi-stellar objects (QSOs) and the Ecliptic Poles catalogue should be included (with no selection
on magnitudes) to directly support the CU3 processes that require those resources. The Hipparcos objects were
included with no selection on magnitudes to aid in the production of the Hundred Thousand Proper Motions
Catalogue (de Bruijne & Eilers 2012; Michalik et al. 2014).
The format and contents of the IGSL are described in Smart & Nicastro (2014). After extensive use within the
mission a number of problems were discovered. Such known problems are collected and made available in the
documentation on the IGSL webpage.
75

---

2.2.3.2
Contents
The contents of the IGSL are a compilation of the following catalogues:
• GSC2.3 — The Second Guide Star catalogue version 2.3 (Lasker et al. 2008);
• Tycho-2 — (Høg et al. 2000);
• UCAC4 — USNO CCD Astrograph catalogue version 4 (Zacharias et al. 2013);
• SDSS — Sloan Digital Sky Survey DR9;
• 2MASS — Two Micron All-Sky Survey Point Source catalogue (Skrutskie et al. 2006);
• PPMXL — Positions and Proper Motions ‘Extra Large’ catalogue (Roeser et al. 2010);
• GEPC — The Gaia Ecliptic Poles Catalog, version 3.0;
• LQRF — The CU3 early version of Large Quasar Reference Frame (Andrei et al. 2009);
• OGLE — Optical Gravitational Lensing Experiment version III (Udalski et al. 2008a);
• Hipparcos Perryman et al. (1997); van Leeuwen & Fantino (2005); van Leeuwen (2007b);
• Sky2000 the SKYMAP Master catalogue of bright stars, Version 4 (Myers et al. 2001);
• SPSS the Gaia spectrophotometric standard star catalogue (Pancino et al. 2012).
For details see Smart & Nicastro (2014).
2.2.3.3
Usage in Gaia processing
The IGSL was and is being used for the initial (partly preliminary) assignment of individual Gaia observations to
known astronomical objects in the sky (not including solar-system objects). The process doing this assignment is
called crossmatch (or sometimes crossmatching) in the Gaia jargon.
Although Gaia in the end will create a completely independent and self-contained all-sky inventory of astronomical
objects — not relying on any pre-launch knowledge — it was deemed useful to have such an initial list, for two
main reasons:
• An assignment to known celestial objects is needed internally for the initial calibration and verifica-
tion of the spacecraft and instruments.
• Giving pre-defined Gaia source identifiers to known celestial sources (and publishing these in the
form of the IGSL) will allow the members of the external scientific community to prepare specific
object lists and auxiliary data for specific research topics — and then easily identify these objects in
the Gaia catalogue by just using those pre-known ’names’ (source identifiers).
76

---

2.2.3.4
Known issues with the IGSL
The IGSL was first delivered in 2007 and two other versions were delivered before the frozen version in 9
/2013.
Subsequent use has revealed a number of problems. Most would be relatively simple to fix but there was no
provision made for updating the IGSL hence all downstream Gaia processing had to deal with these problems and
we collect the known issues here to have them in a central location.
2.2.3.4.1
Duplicate entries
Duplicate Hipparcos
/Tycho-2 entries: The Hipparcos catalogue was not one of
the defining catalogues for the IGSL but after the catalogue was made there was a request to make sure all the
Hipparcos stars were nevertheless included. Those that were not included as part of the other catalogues were
added in patch as a ’fake’ Tycho-2 star with the Tycho-2 ID
= 9999999000000+HIP Number. Subsequent work
has shown that because of a bug in the matching procedures approximately 12000 Hipparcos stars were entered
twice. These can be identified as the objects with auxHIP
= 1 and idTYCHO > 9999999000000. They should not
be used for any purpose.
2.2.3.4.2
RA or Dec values are out of range
For the GSC23 and SDSS objects when there is a proper motion
from the PPMXL it was applied to bring the positions from the epoch of observation to 2000. These new positions
were not normalised to be within normal RA
/Dec ranges and 34 have remained outside the nominal range. They
should be normalised.
2.2.3.4.3
Classification problems
The 197921 non-stars in the GEPC were classified as 3 or 27 rather than 1
as in other catalogues. The classification of a star is correctly listed as 0.
The 167055567 SDSS objects have their classification inverted, that is stars are classed as 1 and non-stars as 0 or
-1.
When the sourceClassification is 0 it is because none of the catalogues with that object provided a Classification
which should be set to null.
2.2.3.4.4
Ecliptic coordinate errors (thanks to S. Roser)
The ecliptic coordinates were calculated with a
1950B rather than J2000 transformation.
2.2.3.4.5
Proper motion null values
The null value for proper motions are not consistent as they are derived
from the null values in the original catalogues. Objects with proper motions and errors of 0 or ’null’ can be
considered not provided with two exceptions: QSOs in the LQRF which is a defaulted value and UCAC objects
where the null errors are set to zero but the proper motions maybe real.
2.2.3.4.6
HEALPix in name
For ∼30000 entries from the GSC23 the name (sourceID) which is made up of
the 12th level HEALPix of the first instance and the running number in the 6th level HEALPix has sometimes the
incorrect 12th level HEALPix. As a name they are still valid but generally the user is encouraged not to use the
HEALPix part of the sourceID as an indication of the position in the sky.
77

---