Souřadnice hvězd. Nebeské souřadnice. Astronomie

Hvězdná kupola pozemského pozorovatele je v neustálé rotaci. Pokud, jak na severní polokouli planety, na bezměsíčné a bezmračné noci se dívat na dlouhou dobu v severní části oblohy, bude zřejmé, že celý diamant rozsypů hvězdy se točí kolem jednoho všední slabých hvězd (to je jen ignorant že polární hvězdy - nejjasnější). Část světla mizí za obzorem v západní části oblohy, jiní nahradit.

Carousel trvá až do rána. Ale druhý den se ve stejnou dobu objeví každá hvězdička na svém místě. Souřadnice hvězd vůči sobě se liší tak pomalu, že pro lidi vypadají věčně a klidně. Není to náhoda, že naši předkové si představovali oblohu jako pevnou kupolu a hvězdy - díry v ní.

Podivná hvězda - referenční bod

Již dávno naši předkové upozornili na jednu podivnou hvězdičku. Jeho zvláštností je ticho na nebeském svahu. Zdálo se, že visí na jednom místě nad severním okrajem horizontu. Přesto zbytek nebeských těl popisuje kolem nich správné soustředné kruhy.

V níž se ve hvězdách starých astronomů objevila pouze tato hvězda. Například, mezi Araby, to bylo považováno za zlatý vázaný, řízený do oblohy. Zlatý hřebec jezdil kolem tohoto sáčku (říkáme to toto souhvězdí Big Dipper), svázaným se zlatým tajemstvím (souhvězdí malého medvěda).

Z těchto pozorování pochází nebeské souřadnice. Je naprosto přirozené a logické, že stacionární hvězda, kterou nazýváme Polar, se stala výchozím bodem pro astronomové, aby určili umístění objektů na nebeské sféře.

Mimochodem my, obyvatelé severní polokoule, jsme měli s hvězdným kompasem velkou štěstí. Shodou okolností, jeden z těch, které jsou jedním z milionu, právě na linii osy rotace planety je naše Polárka, kterou polokoule kdekoliv snadno možné určit přesnou polohu vzhledem k kardinálem.

První hvězdné souřadnice

Nejdříve se neobjevily technické prostředky pro přesné měření úhlů a vzdáleností, ale alespoň nějakým způsobem systematizovaly a vyřešily hvězdy, které lidé dlouho hledali. A nechali nástroje, které vlastnily starou astronomii, souřadnice hvězd v naší digitalizované podobě, která neumožňovala určit, to bylo více než kompenzováno představivostí.

Od starověku obyvatelé všech částí světa rozdělili hvězdy do skupin nazývaných souhvězdí. Nejčastěji se konstelace daly jména založená na vnější podobnosti s těmito nebo jinými objekty. Takže souhvězdí Slovanů velkých jelenů nazývali jednoduše pánví.

Ale nejběžnější jsou jména souhvězdí, údaje na počest postavy starověkého řeckého eposu. Je možné, i když s nějakým úsekem, říkat, že jména souhvězdí a hvězd na obloze jsou jejich první primitivní souřadnice.

Perly oblohy

Astronomové a nejkrásnější jasné hvězdy neprošel svou pozorností. Také dostali jména na počest helénských bohů a hrdinů. Vzhledem k tomu, alfa a beta, respektive s názvem Gemini, Dioskúrové podle názvu syny Zeus, hromu, které se narodily po svém příštím milostný vztah.

Hvězda Algolu si zaslouží zvláštní pozornost, alfa souhvězdí Perseus. Podle legendy, hrdiny, která zvítězila ve smrtící bojové zloduch ponuré Tartarus - Gorgon Medusa, vypadají zaplatit vše živé v kámen s sebou hlavou jako druh zbraně (oko i oddělená hlava i nadále „práce“). Takže hvězda Algolu je v souhvězdí oko tohoto velmi hlava Meduse, a to není úplně náhodné. Staří pozorovatelé si všimli periodické změny jasu Algol (double-hvězdičkový systém, jehož součásti jsou pravidelně překrývaly pro pozemní pozorovatele).

Samozřejmě, "mrknutí" hvězda se stala oko víla netvora. Souřadnice hvězdy Algol na horizontu: pravý vzestup - 3 h 8 min, deklinace + 40 °.

Nebeský kalendář

Nesmíme však zapomínat, že se Země otáčí nejen kolem své osy. Každých 6 měsíců je planeta na druhé straně Slunce. Obraz noční oblohy se samozřejmě mění. To už dávno používají astrologové, aby přesně určovali roční období. Například ve starém Římě, studenti dychtivě čekali, objeví Sirius (název Římané znělo dovolené) na ranní obloze, protože v těchto dnech jdou domů odpočívat. Zdá se, že hvězda těchto studentských svátků přežila dodnes.

Kromě školních prázdnin určovala pozice předmětů na obloze počátek a konec námořní a říční navigace, vedla k vojenským kampaním, zemědělským aktivitám. Autoři prvních detailních kalendářů v různých částech světa byli astrologové, astrologové, chrámové kněží, kteří se naučili přesně určovat souřadnice hvězd. Na všech kontinentech, kde se nacházejí pozůstatky starověkých civilizací, byly vybudovány celé kamenné komplexy astronomické pozorování a měření.

Horizontální systém souřadnic

Zobrazuje souřadnice hvězd a dalších objektů v nebeské sféře v režimu "zde a nyní" vzhledem k horizontu. První souřadnice je výška objektu nad obzorem. Hodnota je úhlová, měřená ve stupních. Maximální hodnota je + 90 ° (zenit). Nulové souřadnice jsou svítidla umístěná na lince horizontu. Konečně, minimální hodnota -90 ° má objekty na vrcholu nebo pozorovatel "pod nohama" - zenit je naopak.

Druhá souřadnice je azimut minus je úhel mezi vodorovnými přímkami směřujícími k objektu a na sever. Tento systém je také nazýván topocentrickým z důvodu vazby souřadnic na určitý bod na světě.

Systém nemá nedostatky. Obě souřadnice každé hvězdy v ní se mění každou vteřinu. Proto není vhodné popisovat například uspořádání hvězd v souhvězdích.

Star GLONASS a GPS

Ale jak je tento systém používán? Pokud navigujete na planetě na dlouhou vzdálenost, obraz hvězdy se určitě změní. To si všimli starověcí navigátoři. U pozorovatele stojícího na severním pólu bude severní hvězda na zenitu přímo nad hlavou. Ovšem obyvatelé rovníku mohou vidět polární oblast ležící pouze na horizontu. Při pohybu po paralelách (od východu k západu) si cestující všimne, že se změní také body a čas východu slunce - západu slunce některých nebeských objektů.

Toto se námořníci naučil používat k určení polohy v oceánech. Měření úhlu nad horizontem polární hvězdy získal lodní navigátor hodnotu zeměpisné šířky. Pomocí přesného chronometru srovnávali námořníci místní poloviční čas se standardním časem (Greenwich) a získali délku. Oba pozemní souřadnice nemohly být zřejmě získány bez výpočtu souřadnic hvězd a jiných nebeských těles.

Ve své složitosti a přiblížení popsaný systém určování místa ve vesmíru vírou a pravdou sloužil cestujícím po více než dvě století.

Rovníkový první systém hvězdných souřadnic

V tom jsou nebeské souřadnice svázány jak k povrchu země, tak k orientačním bodům na obloze. První souřadnicí je deklinace. Úhel mezi čarou směrem k hvězdě a rovinou rovníku (rovina kolmá k ose světa - směrová trasa k severní hvězdě) se měří. Takže u pevných objektů oblohy, jako jsou hvězdy, zůstává tato koordinace vždy nezměněna.

Druhou souřadnicí v systému bude úhel mezi směrem hvězdy a nebeského meridiánu (rovina, ve které se osa světa a olověná čára protínají). Druhá souřadnice tedy závisí na pozici pozorovatele na planetě i na čase.

Použití tohoto systému je velmi specifické. Používá se při instalaci a ladění mechanismů teleskopů namontovaných na rotačních plošinách. Takový nástroj může "sledovat" objekty pohybující se nebeskou kupolí. Toto je prováděno pro zvýšení doby expozice při fotografování oblastí oblohy.

Rovníková č.2 hvězdná

A jak určují souřadnice hvězd na nebeské sféře? Pro tento účel existuje druhý rovníkový systém. Jeho osy jsou fixní vůči vzdáleným kosmickým objektům.

První souřadnice, jako první rovníkový systém, je úhel mezi svítidlem a rovinou nebeského rovníku.

Druhá souřadnice se nazývá pravý vzestup. To je úhel mezi dvěma přímkami, ležícími v rovině nebeského rovníku a protínající se v místě jeho průniku s osou světa. První řádek je položen na bod jarního rovnodennosti, druhý - do bodu projekce svítidla na nebeském rovníku.

Pravý úhel vzestupu se položí podél oblouku nebeského rovníku ve směru hodinových ručiček. Může se měřit v stupních od 0 ° do 360 ° a v systému "hodiny: minuty". Každá hodina je 15 stupňů.

Jak měřit správný vzestup hvězdy, ukazuje schéma.

Co další jsou souřadnice hvězd?

K určení našeho místa mezi dalšími hvězdami není vhodný žádný z výše uvedených systémů. Pozice nejbližších vědců v oblasti světla se opírá o ekliptický souřadný systém. Od druhé rovníkové se liší tím, že základní rovinou je ekliptická rovina (rovina, ve které oběžná dráha Země leží kolem Slunce).

A konečně, pro určení polohy ještě vzdálenějších objektů, jako jsou galaxie, mlhoviny, se používá galaktický souřadný systém. Není těžké odhadnout, že je založeno na rovině galaxie Mléčné dráhy (toto je název naší nativní spirální galaxie).

Je to všechno dokonalé?

Ne opravdu. Souřadnice polární hvězdy, jmenovitě deklinace, jsou 89 stupňů 15 minut. To znamená, že je téměř takový, že je umístěn mimo tyč. Pro orientaci na terénu, pokud ztracená osoba hledá silnici, je takové uspořádání ideální, ale pro plánování průběhu plavidla, které musí jít na tisíce kilometrů, jsme museli provést změnu.

A klidnost hvězd je zdánlivý jev. Před tisíci lety (docela kosmickými normami) souhvězdí měly zcela odlišné obrysy.

Vědci už dlouho nemohli určit, co Cheopsova pyramida na pohřební komory pokračuje od šikmého tunelu na povrch jedné ze stran. Astronomie pomohla. Souřadnice nejjasnějších hvězd v různých časových obdobích byly vypočteny důkladně a astronomové se domnívají, že při stavbě pyramidy přesně na řádku, kde „vypadá“ tunel byl hvězdou Sirius - symbol boha Usira, znamení věčného života.