在人类历史的大部分时间里，我们导航。知道时间和日期，并朝某些恒星固定的极地地区看，这为我们提供了基本方向。今天，我们使用卫星信息导航，这些信息不仅用于地图和交通应用程序，还用于从照片到银行的无数其他应用程序。我们仍然依靠天体导航——但星星还不够好。我们需要超大质量黑洞。
天文学家认为，每个星系的中心都有一个超大质量黑洞。大多数时候，这些黑洞都很安静，但如果它们开始主动进食，比如大量气体落到它们身上，它们就会变得非常明亮，因为气体会受到巨大的力量。在某些情况下，它们会进入类星体阶段——这是有用的。
在地球上，我们有格林威治子午线，这是经度的起点。在太空中，我们使用类星体 [...] 这就是我们确定坐标的方式。
Christopher S. Jacobs 博士
类星体极其明亮，大致为点源。它们距离地球如此遥远，以至于它们所具有的任何内在运动都不会影响测量。它们似乎固定在天空中。它们还发射各种波长的光，因此可以用无线电波、可见光等跟踪它们。这些类星体的位置用于天体参考系。
“天体参考系的重要性是什么？它让我们知道自己在太空中的位置。在地球上，我们有格林威治子午线，经度从这里开始。在太空中，我们使用类星体，这些星系会发出一束无线电静电，这就是我们确定坐标的方式，”Christopher S. Jacobs 博士来自美国宇航局喷气推进实验室的研究人员告诉 IFLScience。
天体参考系对于全球定位系统 (GPS) 非常重要，因为地球并不是一个完美的球体，它不是以完美的周期性运动绕着地轴和太阳旋转。为了抵消地球缺陷造成的微小偏差，GPS 会根据天体参考系进行校准。最好每天都进行校准。
据估计，准确度需要数周时间才能下降到日常生活中可以察觉的水平，如果你只是试图在一个新城市里找到路，那么可能还算可以。但如果你需要更高的精度，比如船只或航天器，这可能是一个巨大的问题。
“除非有一个固定点来稳定，否则整个 GPS 系统可能会长期漂移。因此，当你使用 GPS 导航时，手机实际上会与类星体联系在一起。银行使用它来计时，如果他们要汇出一大笔钱，他们想知道在特定时间这笔钱在哪里。如果你在海上航行，你需要知道你在哪里，”雅各布斯博士告诉 IFLScience。
“我的工作是研究前往火星和其他行星的星际探测器。一旦离开地球，就不再有 GPS 了。这也是类星体和天体框架发挥作用的地方。”
Jacobs 主持了在开普敦。所介绍的工作包括由帕特里克·夏洛特教授使得天体参考系更加完善。
夏洛特教授告诉 IFLScience：“我们可以通过多种方式改进 [天体参考框架]。改进意味着更精确地测量光源的位置。改进还意味着拥有更多光源，更好地在天空中分布。我们还需要与盖亚建立的光学框架等进行更好的覆盖比较。”
有些挑战是技术上的。例如，南半球的覆盖范围不如北半球均匀，或者光学波长中存在更多光源，因此要获得射电对应物，需要进行更深入的射电观测。作为盖亚天文台的后续项目，它将揭示目前被银河系尘埃所遮蔽的银河系平面上的类星体。
还有科学方面的考虑。关于太阳系围绕银河系运动的假设以及银河系本身都可能成为影响该参考系力求实现的高精度的因素。
此外，类星体被认为是点源，但实际上并非如此。我们的望远镜越先进，这些源看起来就越广。因此，弄清楚无线电辐射来自何处非常重要，这是超大质量黑洞物理学的不确定性之一。
如果说天体参考系帮助我们在现代世界中寻找方向和研究宇宙的复杂性还不够的话，那么它还能帮助我们研究行星的内部运作。得益于超大质量黑洞发出的光线，它们从数十亿光年外发出的光线比太阳明亮 25 万亿倍，因此板块运动和地球不规则运动的其他原因得以揭晓。
