Gaia Data Release 1 Documentation release 0

The All-Sky Release products include a Point Source Catalog (PSC), containing positions and photometry for
470 992 970 objects, an Extended Source Catalog (XSC), containing positions, photometry and basic shape infor-
mation for 1 647 599 resolved sources, most of which are galaxies, and the Image Atlas, containing over 4 121 439
J, H and K
s
FITS images covering the sky.
Total objects: 470 992 970 point sources (
+ 1 647 599 extended)
Magnitude limit: J
=16
Epoch of positions: 1997-2001
Average coordinates absolute error (stars): 70-80 mas (9 < K
s
< 14) 120 mas (K
s
<9)
Average photometric accuracy: 5%
Completeness: ∼ 99 % ( J
=16.1, H=15.5, K
s
=15.1 b>30 deg)
Bands: J, H, K
s
Saturation limit : (J
=4.5, H=4, K
s
=3.5)
Source positions are reconstructed in ICRS using Tycho-2 reference catalogue. Comparison of 2MASS with
Tycho-2 and UCAC demonstrate that 2MASS positions are consistent with the ICRS with a net o
ffset no larger
that 15 mas. Position residuals of individual sources validate a typical position uncertainty for K
s
<14 sources of
less than 100 mas (rms).
The accuracy of position reconstruction will be slightly poorer near the declination ends of Survey Tiles, in regions
with a low density of astrometric reference stars, and near the celestial poles where the telescope tracking was least
stable. The degraded accuracy is reflected in the position uncertainties quoted in the PSC.
The position errors are at 1σ level.
The e
ffective resolution is 5 arcsec.
The Julian Date has an accuracy of ±30 sec.
Covariances (correlation coe
fficients) are not available.
The primary areas of confusion are:
1) longitudes ±75 degrees from the Galactic centre and latitudes ±1 degree from the Galactic Plane
2) within an approximately 5 degrees radius of the Galactic centre.
UCAC4
Reference paper: Zacharias et al. (2013)
Original catalogue: DVD sent by author.
UCAC4 is a compiled, all-sky star catalogue covering mainly the 8 to 16 magnitude range in a single bandpass
between V and R. Positional errors are about 15 to 20 mas for stars in the 10 to 14 mag range. Proper motions
have been derived for most of the about 113 million stars utilizing about 140 other star catalogues with significant
epoch di
fference to the UCAC CCD observations. These data are supplemented by:
- 2MASS photometric data for about 110 million stars and 5-band (B,V,g,r,i)
- photometry from the APASS (AAVSO Photometric All-Sky Survey) for over 50 million stars.
All bright stars not observed with the astrograph have been added to UCAC4 from a set of Hipparcos and Tycho-2
stars. Thus UCAC4 should be complete from the brightest stars to about R
=16.
The proper motions of bright stars are based on about 140 catalogues,including Hipparcos and Tycho, as well as
all catalogues used for the Tycho-2 proper motion construction.
Proper motions of faint stars are based on re-reductions of early epoch SPM data (−90 to about −20 deg Dec) and
NPM (PMM scans of early epoch blue plates) for the remainder of the sky.
Observations were made in a single bandpass (579-642 nm), thus the UCAC magnitudes are between Johnson V
and R.
260

---

While calculating proper motions, no attempt was made to correct data for parallaxes. This will lead to slightly
inferior results for few stars with high parallax if it involves observations from largely di
fferent parallax factors.
Errors in proper motions of the bright stars (to R ∼12) run from about 1 to 3 mas yr
−1
benefited by the large epoch
spans involved. For the fainter stars using SPM and NPM data, typical errors are 2 to 6 mas yr
−1
. Not all stars in
UCAC4 have proper motions.
Pixel Scale: 0.9 arcsec
/pixel
E
ffective resolution: 2.0 arcsec.
The astrometry provided in UCAC4 is on the Hipparcos system, i.e. the International Celestial Reference System
(ICRS), as represented by the Tycho-2catalogue. Positions in UCAC4 are given at the standard epoch of Julian date
2000.0, thus the UCAC4 is a compiled catalogue. In order to be able to calculate positional errors at any epoch,
the central epoch, i.e. the weighted mean epoch of the data (UCAC
+ early epoch other catalogues) is given. At
the central epoch (which varies from star to star and is also di
fferent for RA and Dec) the positional error has its
smallest value: the one given in the catalogue for ”sigma position”. In most cases this central epoch will be close
to the UCAC observational epoch due to the relatively large weight given to the UCAC observations. However, a
fair number of stars have a vastly di
fferent mean epoch, ranging back to about 1947. The proper motions are given
at the central epoch. Positional errors of stars increase according to the errors in the proper motions when going
forward or backward in time from the central epoch. For objects with no proper motions, the positions are at the
central epoch (which actually is UCAC4 observation epoch). There are 4 982 212 stars with no proper motions.
Since the publication of UCAC4 in august 2012, the authors advised to apply the following corrections:
- 2013 Mar 10, UCAC4 streak objects: Some objects in the UCAC4 catalogue are already classified as ”streak
objects”. In an e
ffort to identify artifacts in the catalogue this issue has been further investigated by others; see for
example (http://www.ap-i.net/skychart/en/news/ucac4_streak)
- 2013 Feb: Data for a small number of high proper motion stars have been corrected.
(http://www.usno.navy.mil/USNO/astrometry/optical-IR-prod/ucac)
We applied both suggested corrections to the original files, the resulting UCAC4 version has 113 728 883 objects.
GSC 2.3
Reference paper: Lasker et al. (2008)
Original catalogue: R. Smart private communication
The Guide Star Catalog II (GSC-II) is an all-sky database of objects derived from the uncompressed Digitized Sky
Surveys that the Space Telescope Science Institute has created from the Palomar and UK Schmidt survey plates
and made available to the community. Like its predecessor (GSC-I), the GSC-II was primarily created to provide
guide star information and observation planning support for Hubble Space Telescope. Two catalogues have already
been extracted from the GSC-II database and released to the astronomical community. A magnitude-limited (Rf
= 18.0) version, GSC2.2, was distributed soon after its production in 2001, while the GSC2.3 release has been
available for general access since 2007. The GSC2.3 catalogue contains astrometry, photometry, and classification
for 945 592 683 objects down to the magnitude limit of the plates. Positions are tied to the International Celestial
Reference System; for stellar sources, the all-sky average absolute error per coordinate ranges from 0.2 to 0.28
arcsec depending on magnitude. When dealing with extended objects, astrometric errors are 20% worse in the
case of galaxies and approximately a factor of 2 worse for blended images. Stellar photometry is determined to
a 0.13-0.22 mag accuracy as a function of magnitude and photographic pass bands (Rf , Bj , In ). Outside of the
galactic plane, stellar classification is reliable to at least 90% confidence for magnitudes brighter than Rf
= 19.5,
and the catalogue is complete to Rf
= 20.
261

---