Koordinate zvijezda. Nebeske koordinate. astronomija

Star kupola za zemaljske promatrača je u stalnom rotacijom. Ako, kao u sjevernoj hemisferi planeta, na moonless i bez oblaka noću gledati dugo u sjevernom dijelu neba, to će biti očito da je cijeli dijamant Mineralni zvijezde vrte oko jedne osobitosti dim zvijezde (to je samo neznalica reci da Polar Star - najsvjetliji). Dio svjetlosti nestaje iza horizonta u zapadnom dijelu neba, drugi ih zamijeniti.

Karusel traje do jutra. Ali sljedeći dan, u isto vrijeme, svaki se zvjezdar ponovno pojavljuje na svom mjestu. Koordinate zvijezda relativno se međusobno razlikuju tako polako da za ljude izgledaju vječno i mirno. Nije slučajno što su naši preci zamislili nebo kao čvrstu kupolu, a zvijezde - rupe u njemu.

Čudna zvijezda - referentna točka

Prije mnogo godina, naši preci skrenuli su pozornost na jedan čudan zvjezdicu. Njegova je osobitost tišina na nebeskoj padini. Činilo se da visi u jednoj točki iznad sjevernog ruba horizonta. Ipak, ostala nebeska tijela opisuju ga oko desnih koncentričnih krugova.

U kojemu se samo slike nisu pojavile ove zvijezde u mašti starih astronoma. Na primjer, među Arapima, smatrao se zlatnim ulogom, natjeran u svod. Zlatni pastuh vozi oko ovog uloga (zovemo ga ova konstelacija Big Dipper), povezan s njom zlatnim tajnovito (konstelacija Malog Medvjeda).

Iz ovih promatranja potječu nebeske koordinate. To je prilično prirodno i logično za stacionarnu zvijezdu, koju zovemo Polar, da postanemo polazna točka za astronome da odredimo mjesto objekata na nebeskoj sferi.

Usput, mi, stanovnici sjeverne hemisfere, imali smo sreću s zvjezdicom. Slučajno, onih koji su jedan od milijuna, točno na liniji osi rotacije planeta, naš je Polaris, zahvaljujući kojem je lako odrediti točno mjesto u odnosu na strane svijeta bilo gdje u hemisferi.

Prve zvjezdane koordinate

Nije se odmah pojavljivala tehnička sredstva za točno mjerenje kutova i udaljenosti, ali barem nekako sustaviziraju i razvrstavaju zvijezde koje su ljudi dugo tražili. I neka instrumenti, koji su bili u vlasništvu drevne astronomije, koordinate zvijezda u našem poznatom digitaliziranom obliku nisu dopustili da odredimo, to je više nego nadoknađena maštama.

Od davnih vremena, stanovnici svih dijelova svijeta podijelili su zvijezde u skupine zvane konstelacije. Najčešće su konstelacije imenovane na temelju vanjskih sličnosti s tim ili drugim objektima. Stoga je konstelacija Velikih patuljastih Slavena nazvala jednostavno zdjelu.

Ali najčešći su nazivi konstelacija, podaci u čast likova drevnog grčkog epskog. Moguće je, premda s nekim potezima, reći da su imena zviježđa i zvijezda na nebu njihove prve primitivne koordinate.

Biseri neba

Astronomi i najljepše zvijezde nisu prolazile pozornost. Također su primili imena u čast helenskih bogova i heroja. Dakle, alfa i beta zviježđa Gemini nazivaju se Castor i Pollux po imenima Zeusovih sinova, gromova, rođenog nakon sljedeće ljubavne avanture.

Zvijezda Algol zaslužuje posebnu pozornost, alfa konstelacija Perseus. Prema legendi, junak, nakon što je osvojio u smrtonosnom borbenom đavo tmurno Tartar - Gorgon Medusa, izgleda da plati sva živa bića na kamenu, sa sobom glavi kao neku vrstu oružja (oko čak odsječena glava i dalje na „posao”). Dakle, je zvijezda Algol u zviježđu oka da vrlo glava Meduze, i to nije sasvim slučajno. Drevni grčki promatrači skrenuli su pozornost na periodičke promjene svjetline Algol (sustav dvostrukog zvijezda, čije se komponente periodički preklapaju jedna s drugom za zemaljski promatrač).

Naravno, zvijezda "namigujuće" postala je oko čudovišta vila. Koordinate zvijezde Algol na horizontu: desno uzašašće - 3 h 8 min, deklinacija + 40 °.

Nebeski kalendar

Ali ne smijemo zaboraviti da se Zemlja rotira ne samo oko svoje osi. Svakih 6 mjeseci planeta je s druge strane Sunca. Naravno, slika noćnog neba se mijenja. Astrolozi su to već dugo koristili kako bi točno odredili godišnja doba. Na primjer, u starom Rimu učenici su nestrpljivo čekali da se Sirius pojavi na jutarnjem nebu (ime mu se zvalo Odmor za Rimljane), jer su ovih dana pušteni u kuću za odmor. Očigledno, zvijezda tih studentskih praznika preživjela je do danas.

Osim školskih praznika, položaj predmeta na nebu određuje početak i kraj plovidbe morem i rijekom, potaknuo vojne kampanje, poljoprivredne aktivnosti. Autori prvih detaljnih kalendara u različitim dijelovima svijeta bili su astrolozi, astrolozi, hramski svećenici koji su naučili točno odrediti koordinate zvijezda. Na svim kontinentima, gdje se nalaze ostaci antičkih civilizacija, izgrađeni su svi kameni kompleksi astronomska promatranja i mjerenja.

Horizontalni koordinatni sustav

Prikazuje koordinate zvijezda i drugih objekata na nebeskoj sferi u načinu "ovdje i sada" u odnosu na horizont. Prva koordinata je visina objekta iznad horizonta. Vrijednost je kutna, izmjerena u stupnjevima. Maksimalna vrijednost je + 90 ° (zenith). Zero koordinate su svjetiljke smještene na liniji horizonta. Konačno, minimalna vrijednost od -90 ° ima objekte na nadir točki ili promatrač "pod nogama" - zenith je obratno.

Druga koordinata je azimut minus je kut između vodoravnih linija usmjerenih prema objektu i na sjeveru. Ovaj se sustav naziva i topocentričnim zbog vezivanja koordinata do određene točke na globusu.

Sustav nije lišen nedostataka. Oba koordinata svake zvijezde u njemu se mijenjaju svake sekunde. Stoga nije prikladan za opisivanje, recimo, raspored zvijezda u zviježđu.

Star GLONASS i GPS

Ali kako se ovaj sustav koristi? Ako plovite planinom za dugo udaljenost, zvijezda će se sigurno promijeniti. To su primijetili drevni navigatori. Na promatraču koji stoji na Sjevernom polu, Sjeverna zvijezda bit će na zenitu, izravno iznad glave. Ali stanovnik ekvatora može vidjeti polarnu regiju koja leži samo na liniji horizonta. Putujući paralelama (od istoka prema zapadu), putnik će primijetiti da će se i točkice i vrijeme izlaska sunca - zalaske određenih nebeskih predmeta također promijeniti.

To je ono što su pomorci naučili koristiti kako bi utvrdili njihov položaj u oceanu. Mjerenje kuta visine iznad horizonta Polarne zvijezde navigator broda primio je vrijednost zemljopisne širine. Korištenjem točnog kronometra, pomorci su usporedili lokalno poludnevno vrijeme sa standardnim vremenom (Greenwich) i dobili dužinu. Obje zemljine koordinate, očigledno, nisu se mogle dobiti bez izračuna koordinata zvijezda i drugih nebeskih tijela.

Složenost i aproksimacije, opisani sustav određivanja mjesta u prostoru po vjeri i istini služio je putnicima više od dva stoljeća.

Jednadžbeni prvi sustav zvjezdanih koordinata

U njemu, nebeske koordinate su vezane kako na površinu zemlje, tako i na znamenitosti na nebu. Prva koordinata je deklinacija. Izmjeren je kut između crte usmjerene prema zvijezdi i ravnini ekvatora (ravnina okomita na os svijeta - smjer prema sjevernoj zvijezdi). Dakle, za fiksne objekte neba, kao što su zvijezde, ova koordinata uvijek ostaje nepromijenjena.

Druga koordinata u sustavu bit će kut između smjera zvijezda i nebeskih meridijana (ravnina u kojoj se presijeca os svijeta i vodovoda). Dakle, druga koordinata ovisi o položaju promatrača na planeti, kao io vremenskoj točki.

Korištenje ovog sustava je vrlo specifično. Koristi se prilikom instaliranja i uklanjanja pogrešaka mehanizama teleskopa montiranih na rotacijskim platformama. Takav instrument može "pratiti" objekte koji se kreću sa nebeskom kupolom. To je učinjeno kako biste povećali vrijeme ekspozicije pri fotografiranju područja neba.

Ekvatorijalni No.2 zvjezdani

I kako određuju koordinate zvijezda na nebeskoj sferi? Za to postoji drugi ekvatorijalni sustav. Njegove su osi fiksne u odnosu na udaljene kozmičke predmete.

Prva koordinata, poput prvog equatorialnog sustava, je kut između svjetiljke i ravnine nebeskih ekvatora.

Druga koordinata naziva se pravo uskrsnuće. Ovo je kut između dviju linija koji leže na ravnini nebeskog ekvatora i presijecaju se na mjestu svoje raskrižja s osi svijeta. Prva crta je položena do točke vječnog ekvinocija, druga - do točke projekcije svjetiljke na nebeskom ekvatoru.

Desni kut uskrsnuća položen je uzduž luk nebeskog ekvatora u smjeru kazaljke na satu. Može se mjeriti u stupnjevima od 0 ° do 360 °, au sustavu "sati: minuta". Svaki sat je 15 stupnjeva.

Kako mjeriti pravo uzlaznoću zvijezde, pokazuje shemu.

Što su još koordinate zvijezda?

Da bi se utvrdilo naše mjesto među ostalim zvijezdama, niti jedan od gore navedenih sustava nije prikladan. Položaj najbližih svjetionika znanstvenika popravlja u ekliptskom koordinatnom sustavu. Razlikuje se od drugog ekvatorijalnog, jer je osnovna ravnina ekliptska ravnina (ravnina u kojoj Zemljina orbita leži oko Sunca).

Konačno, kako bi se utvrdilo mjesto još više udaljene objekte, kao što su galaksije, maglice, galaktički koordinatni sustav koristi. Nije teško pogoditi da se uzima kao osnova za ravnini Mliječne staze (tzv vlastitog spiralna galaksija).

Je li sve savršeno?

Ne stvarno. Koordinate polarne zvijezde, točnije deklinacija, iznose 89 stupnjeva 15 minuta. To znači da je gotovo stupanj, daleko od pola. Za orijentaciju na terenu, ako je izgubljena osoba u potrazi za cestom, takav je aranžman idealan, ali za planiranje plovidbe broda, koji treba ići tisućama milja, morali smo napraviti izmjenu.

A tišina zvijezda je naizgled fenomen. Prije tisuću godina (prilično malo po kozmičkim standardima) konstelacije su imale prilično različite obrise.

Dakle, znanstvenici već dugo nije mogla odrediti što je piramida Keopsa na grobnice ide nagnut tunel na površinu jednog od lica. Spasio astronomija. Koordinate najsjajnijih zvijezda u različitim vremenskim periodima su temeljito izračunati, a astronomi su predložili da se tijekom gradnje piramide točno na liniji gdje je „izgleda” tunel bio je zvijezda Sirius - simbol boga Ozirisa, znak vječnoga života.