Небесні координати та зіркові карти
Рух небесних тіл. Небесні координати та зіркові карти
Небесні координати та зіркові карти
Неозброєним оком на всьому небі можна бачити приблизно 6000 зірок, але бачимо лише половину з них, тому що іншу половину зоряного неба закриває від нас Земля. Внаслідок її обертання вигляд зоряного неба змінюється. Одні зірки тільки з'являються через горизонту (сходять) у східній його частині, інші в цей час знаходяться високо над головою, а треті вже ховаються за горизонтом у західній стороні (заходять). При цьому здається, що зоряне небо обертається як єдине ціле. Тепер кожному добре відомо, що обертання небосхилу - явище, що здається, викликане обертанням Землі. Картину того, що в результаті добового обертання Землі відбувається із зоряним небом, дозволяє відобразити фотоапарат.
Якби вдалося сфотографувати шляхи зірок на небі за цілу добу, то на фотографії вийшли б повні кола - 360°. Адже доба – це період повного обороту Землі навколо своєї осі. За годину Земля повернеться на 1/24 частину кола, тобто на 15°. Отже, довжина дуги, яку зірка опише за цей час, становитиме 15°, а за півгодини – 7,5°. Для вказівки положення світил на небі використовують систему координат, аналогічну до тієї, що використовується в географії, - систему екваторіальних координат. Як відомо, положення будь-якого пункту на земній кулі можна вказати за допомогою географічних координат – широти та довготи. Географічна довгота (ф) відраховується вздовж екватора від початкового (Грінвічського) меридіана, а географічна широта (L) - по меридіанам від екватора до полюсів Землі.
Так, наприклад, Москва має наступні координати: 37°30' східної довготи та55 ° 45 'північної широти. Введемо систему екваторіальних координат, яка вказує положення світил на небесній сфері щодо один одного. Проведемо через центр небесної сфери лінію, паралельну осі обертання Землі, – вісь світу. Вона перетне небесну сферу у двох діаметрально протилежних точках, які називаються полюсами світу - Р і Р'. Північним полюсом світу називають той, поблизу якого знаходиться Полярна зірка. Площина, що проходить через центр сфери паралельно площині екватора Землі, у перерізі зі сферою утворює коло, яке називається небесним екватором. Небесний екватор (подібно до земного) ділить небесну сферу на дві півкулі: Північну і Південну. Кутова відстань світила від небесного екватора називається відмінюванням, яке позначається грецькою літерою "дельта". Відмінювання відраховується по колу, проведеному через світило та полюси світу, воно аналогічне географічній широті.
Зазвичай на зоряному глобусі зображуються як зірки, а й сітка екваторіальних координат. По суті, зоряним глобусом є модель небесної сфери, яка використовується на уроках астрономії у школі. На цій моделі немає зображень зірок, зате представлені вісь світу, небесний екватор та інші кола небесної сфери. Користуватися зоряним глобусом не завжди зручно, тому в астрономії (як і в географії) широкого поширення набули карти та атласи. Карту земної поверхні можна отримати, якщо всі точки глобусу Землі спроектувати на площину (поверхня циліндра чи конуса). Провівши ту ж операцію із зоряним глобусом, можна отримати карту зоряного неба. Познайомимося із найпростішою рухомою зірковою картою. Розташуємо площину, на якій ми хочемо отримати карту, так, щоб вона торкалася поверхні глобуса в точці, де знаходиться північний полюссвіту. Тепер треба спроектувати всі зірки та сітку координат із глобуса на цю площину. Отримаємо карту, подібну до географічних карт Арктики або Антарктики, на яких у центрі розташовується один з полюсів Землі.
У центрі нашої зіркової карти буде розташований північний полюс світу, поряд з ним Полярна зірка, трохи далі інші зірки Малої Ведмедиці, а також зірки Великої Ведмедиці та інших сузір'їв, що знаходяться неподалік полюса світу. Сітка екваторіальних координат представлена на карті променями і концентричними колами, що радіально розходяться від центру. На краю карти проти кожного променя написано числа, що позначають пряме сходження (від 0 до 23 год). Промінь, від якого починається відлік прямого сходження, проходить через точку весняного рівнодення, позначену знаком грецької літери «гамма». Відмінювання відраховується по цих променях від кола, яке зображує небесний екватор і має позначення 0°. Інші кола також мають оцифрування, яке показує, яке відмінювання має об'єкт, розташований на цьому колі. Залежно від зіркової величини зірки зображують на карті кружками різного діаметра. Ті, які утворюють характерні постаті сузір'їв, з'єднані суцільними лініями. Кордони сузір'їв позначені пунктиром.