Coordonatele stelelor. Coordonate celeste. astronomie

Domul de stea pentru observatorul terestru este în rotație continuă. În cazul în care, la fel ca în emisfera nordică a planetei, într-o noapte fără lună și fără nori pentru a viziona pentru o lungă perioadă de timp, în partea de nord a cerului, va fi evident că întregul stelele diamant Placer se învârt în jurul una stele dim nimic ieșite din comun (aceasta este doar ignorant spun că Polar Star - strălucitoare). Unele dintre stele se ascund in spatele orizontului din partea de vest a cerului, locul lor este ocupat de altii.

Caruselul durează până dimineața. Dar a doua zi, în același timp, fiecare asterisc apare din nou în locul său. Coordonatele stelelor relative unul față de celălalt variază atât de încet încât pentru oameni ele par veșnice și încă. Nu este un accident că strămoșii noștri au imaginat cerul ca o cupolă solidă, iar stelele - găuri în el.

Strange Star - Punct de referinta

Cu mult timp în urmă, strămoșii noștri au atras atenția asupra unui asterisc ciudat. Particularitatea lui este liniștea pe pantă cerească. Părea să stea la un punct peste marginea de nord a orizontului. Cu toate acestea, restul corpurilor cerești descriu în jurul ei cercuri concentrice corecte.

În care numai imaginile nu au apărut această stea în imaginația astronomilor antice. De exemplu, printre arabi, a fost considerată o miză de aur, condusă în întindere. Un armasar de aur se plimbă în jurul acestei mize (o numim această constelație Big Dipper), legat de el cu un arcane de aur (constelația ursului mic).

Din aceste observații provin coordonatele celeste. Este natural și logic ca o stea staționară, pe care noi o numim Polar, să devenim punctul de plecare pentru astronomi pentru a determina localizarea obiectelor pe sfera cerească.

Apropo, noi, locuitorii emisferei nordice, am fost foarte norocoși cu busola stelelor. Într-o întâmplare, dintre cele care sunt una la un milion, exact pe linia axei de rotație a planetei, este polarisul nostru, datorită căruia este ușor să determinăm poziția exactă față de laturile lumii oriunde în emisferă.

Primele coordonate stelare

Nu au apărut imediat mijloace tehnice pentru măsurarea exactă a unghiurilor și distanțelor, dar cel puțin oarecum sistematizarea și sortarea stelelor pe care oamenii le-au căutat de mult timp. Și să lăsăm instrumentele, care aveau astronomia veche, coordonatele stelelor în formatul digitizat familial pentru noi, să nu permită determinarea, aceasta a fost mai mult decât compensată de imaginație.

Din cele mai vechi timpuri, locuitorii din toate părțile lumii au împărțit stelele în grupuri numite constelații. Cel mai adesea, constelațiile primesc nume bazate pe asemănări externe cu aceste sau alte obiecte. Așadar, constelația slaviștilor mari a numit pur și simplu o boașă.

Dar cele mai frecvente sunt numele constelațiilor, datele în cinstea personajelor epicei antice grecești. Este posibil, deși cu o anumită întindere, să spunem că numele constelațiilor și stelelor din cer sunt primele lor coordonate primitive.

Perlele cerului

Astronomii și cele mai frumoase stele strălucitoare nu au trecut de atenția lor. De asemenea, au primit nume în onoarea zeilor și eroilor din Grecia. Deoarece alfa și beta numit respectiv Gemeni, Castor și Pollux după nume fiii lui Zeus, tunet, născut după următoarea poveste de dragoste.

Steaua Algol merită o atenție deosebită, alfa constelația Perseus. Potrivit legendei, eroul, după ce a câștigat într-o diabolică luptă mortală sumbru Tartar - Gorgon Medusa, uita-te să plătească toate lucrurile vii la piatra, aduse de-a lungul capului ei ca un fel de armă (ochi chiar și cap retezat continuă să „lucreze“). Deci, steaua lui Algol este în constelație ochiul acestui lucru capul de Medusa, și acest lucru nu este în întregime accidental. Observatorii din Grecia antică au atras atenția asupra schimbărilor periodice ale luminozității sistemului Algol (un sistem cu stele dublu, ale cărui componente se suprapun periodic reciproc pentru observatorul terestru).

Firește, steaua cu ochiul a devenit ochiul unui monstru de zână. Coordonatele starului Algol la orizont: ascensiune dreapta - 3 h 8 min, declinație + 40 °.

Calendarul ceresc

Dar nu trebuie să uităm că Pământul se rotește nu numai în jurul axei sale. La fiecare 6 luni, planeta se află pe cealaltă parte a Soarelui. Imaginea cerului de noapte, desigur, se schimbă. Acest lucru a fost folosit de mult de către astrologi pentru a determina cu exactitate anotimpurile. De exemplu, în Roma antică, elevii au așteptat cu nerăbdare cerul de dimineață va apărea Sirius (numele romanii sunat de vacanță), pentru că în aceste zile se duc acasă să se odihnească. Aparent, numele de stele al acestor sărbători studențești a supraviețuit până în prezent.

În plus față de sărbătorile școlare, poziția de obiecte pe cer a determinat începutul și sfârșitul navigației pe mare și fluviale, a dat naștere campaniilor militare, activităților agricole. Autorii primelor calendare detaliate din diferite părți ale lumii au fost astrologi, astrologi, preoți din templu, care au învățat să determine cu precizie coordonatele stelelor. Pe toate continentele, unde se găsesc rămășițele civilizațiilor antice, se construiesc întregi complexe de piatră observații astronomice și măsurători.

Sistem de coordonate orizontal

Afișează coordonatele stelelor și ale altor obiecte pe sfera cerească în modul "aici și acum" în raport cu orizontul. Prima coordonată este înălțimea obiectului deasupra orizontului. Valoarea este unghiulară, măsurată în grade. Valoarea maximă este + 90 ° (zenit). Coordonatele zero sunt corpurile de iluminat situate pe linia orizontului. În cele din urmă, valoarea minimă de -90 ° are obiecte la punctul nadir sau observatorul "underfoot" - zenitul este invers.

A doua coordonată este azimutul minus este unghiul dintre liniile orizontale îndreptate spre obiect și spre nord. Acest sistem este, de asemenea, numit topocentric datorită legării coordonatelor de un anumit punct de pe glob.

Sistemul nu este lipsit de deficiențe. Ambele coordonate ale fiecărei stele se schimbă în fiecare secundă. Prin urmare, nu este potrivit pentru a descrie, de exemplu, aranjarea stelelor în constelații.

Star GLONASS și GPS

Dar cum este folosit acest sistem? Dacă navigați pe planetă pe o distanță lungă, imaginea stelei se va schimba. Acest lucru a fost observat de vechii navigatori. La observatorul care stă la Polul Nord, Steaua de Nord va fi la zenit, direct deasupra capului. Dar locuitorul ecuatorului poate vedea regiunea polară doar pe linia orizontului. Deplasându-se de-a lungul paralelilor (de la est la vest), călătorul va observa că punctele și timpul de răsărit-apus al anumitor obiecte celeste se vor schimba și ele.

Aceasta este ceea ce navigatorii au învățat să folosească pentru a determina locația lor în oceane. Măsurarea unghiului de înălțime deasupra orizontului Polar Star, navigatorul navei a primit valoarea latitudinii. Folosind un cronometru precis, marinarii au comparat ora locală de jumătate de zi cu ora standard (Greenwich) și au obținut longitudinea. Ambele coordonate terestre, aparent, nu au putut fi obținute fără a se calcula coordonatele stelelor și ale altor corpuri celeste.

Cu toată complexitatea și aproximările sale, sistemul descris de determinare a locului în spațiu prin credință și adevăr a servit călătorilor pentru mai mult de două secole.

Primul sistem ecuatorial de coordonate stelare

În ea, coordonatele celeste sunt legate atât de suprafața pământului, cât și de repere pe cer. Prima coordonată este declinația. Se măsoară unghiul dintre linia orientată spre stea și planul ecuatorului (planul perpendicular pe axa lumii - linia de direcție spre steaua de nord). Astfel, pentru obiectele fixe ale cerului, cum ar fi stelele, această coordonată rămâne întotdeauna neschimbată.

A doua coordonată a sistemului va fi unghiul dintre direcția stelei și meridianul ceresc (planul în care se intersectează axa lumii și linia plumb). Astfel, a doua coordonată depinde de poziția observatorului de pe planetă, precum și de punctul de timp.

Utilizarea acestui sistem este foarte specifică. Se folosește la instalarea și depanarea mecanismelor de telescoape montate pe platforme rotative. Un astfel de instrument poate "urma" obiecte care se mișcă cu cupola celestială. Acest lucru se face pentru a crește timpul de expunere când fotografiați zonele cerului.

Equatorial nr.2 stelar

Și cum determină coordonatele stelelor în sfera cerească? Pentru aceasta, există un al doilea sistem ecuatorial. Axele sale sunt fixate în raport cu obiectele cosmice îndepărtate.

Prima coordonată, ca și primul sistem ecuatorial, este unghiul dintre luminator și planul ecuatorului ceresc.

A doua coordonată se numește ascensiune dreaptă. Acesta este unghiul dintre două linii care se află pe planul ecuatorului ceresc și se intersectează în punctul de intersecție cu axa lumii. Prima linie este așezată în punctul de echinocțiu al primăverii, al doilea - până la punctul de proiecție al luminării pe ecuatorul ceresc.

Unghiul drept de ascensiune este așezat de-a lungul arcului ecuatorului ceresc în sensul acelor de ceasornic. Acesta poate fi măsurat în grade de la 0 ° la 360 °, iar în sistem "ore: minute". Fiecare oră este de 15 grade.

Cum se măsoară ascensiunea corectă a stelei, arată schema.

Ce altceva sunt coordonatele stelelor?

Pentru a ne determina locul printre alte vedete, nici unul dintre sistemele de mai sus nu este potrivit. Poziția celor mai apropiați oameni de știință din corpuri de iluminat se fixează în sistemul de coordonate ecliptic. Acesta diferă de al doilea ecuatorial prin faptul că planul de bază este planul ecliptic (planul în care se află orbita Pământului în jurul Soarelui).

În cele din urmă, pentru a determina localizarea obiectelor și mai îndepărtate, precum galaxiile, nebuloasele, se folosește sistemul de coordonate galactice. Nu este greu de ghicit că se bazează pe planul galaxiei Calea Lactee (acesta este numele galaxiei spirituale native).

Totul este perfect?

Nu chiar. Coordonatele starului polar, și anume declinația, sunt de 89 de grade și 15 minute. Aceasta înseamnă că aproape un anumit punct este situat departe de stâlp. Pentru orientarea pe teren, dacă o persoană pierdută caută un drum, un astfel de aranjament este ideal, dar pentru a planifica cursul navei, care trebuie să meargă la mii de kilometri, a trebuit să facem un amendament.

Și liniștea stelelor este un fenomen aparent. Cu o mie de ani în urmă (destul de puțin după standardele cosmice), constelațiile aveau contururi foarte diferite.

Deci, oamenii de știință au mult timp nu a putut determina ce piramida lui Keops pe camera de îngropare merge înclinat tunel la suprafața uneia dintre fețele. Astronomia a ajutat. Coordonatele cele mai strălucitoare stele din diferite perioade de timp au fost calculate bine, iar astronomii au sugerat că, în timpul construcției piramidei exact pe linia în cazul în care „arată“ tunelul a fost steaua Sirius - un simbol al zeului Osiris, un semn al vieții veșnice.