Тема Небесные координаты и звездные карты

Тема 2.2. Небесные координаты и звездные карты

1. Видимое суточное движение звезд

2. Система координат для указания положения светил на небе

3. Карта звездного неба

1. Видимое суточное движение звезд

При наблюдении звездного неба на протяжении одного-двух часов мы убеждаемся в том, что оно вращается как единое целое таким образом, что с одной стороны звезды поднимаются, а с другой — опускаются. В течение суток звездное небо со всеми находящимися на нем светилами совершает один оборот. Таким образом, видимое суточное вращение звездного неба происходит с востока на запад, если стоять лицом к югу, т. е. по часовой стрелке.

Вращение небосвода – это кажущееся явление, вызванное вращением Земли вокруг своей оси с запада на восток.

2. Система координат для указания положения светил на небе

В экваториальной системе координат положение звезды связано с небесным экватором (пересечение плоскости земного экватора с небесной сферой), Северным и Южным полюсами мира (точки пересечения земной оси с небесной сферой) и эклиптикой - видимый путь Солнца, пересекающего небесный экватор в марте в точке весеннего равноденствия.

Положение звезды указывается координатами – прямым восхождением α (угловое расстояние вдоль небесного экватора от точки весеннего равноденствия ϓ (овен) до направления на звезду) и склонением δ (угловое расстояние от небесного экватора вдоль большого круга, проходящего через полюсы мира).

Прямое восхождение измеряется в часах и может быть только положительной величиной, склонение – в градусах и может принимать как положительное, так и отрицательное значение.

Величина прямого восхождения одного и того же светила не меняется вследствие суточного вращения небосвода и не зависит от места наблюдений на поверхности Земли.

Склонение считается положительным у светил, расположенных к северу от небесного экватора, отрицательным – у расположенных к югу от него.

3. Карта звездного неба

Первым шагом в открытии новой границы, будь то ранее неизвестный остров, оконечность тектонической плиты или новые астрономические объекты, является ее фиксация на бумаге, камне, дереве или ином носителе.

Самое раннее изображение созвездия создано в позднем палеолите — древние предки человека нанесли изображение Пояса Ориона на бивень мамонта более 32,5 тыс. лет назад.

Спустя тысячи лет первые астрономы попытались зафиксировать на бумаге положение звезд на ночном небе — так появились полные звездные карты.

Первая из них датирована 650 годом нашей эры. Звездный атлас нарисован в китайском городе Дуньхуане неизвестным астрономом на листе бумаги, а затем был спрятан в нишу храма. Обнаружить атлас удалось лишь в 1907 году — оригинал хранится в Британской библиотеке до сих пор.

Ян Гевелий (1611-1687), польский астроном, конструктор телескопов, градоначальник Гданьска и наследственный пивовар.

В 1690 году, уже после смерти мужа, его жена Элизабет издала знаменитый звездный атлас «Уранография», основанный на каталоге Гевелия и содержавший великолепные изображения созвездий. В нем Гевелий ввел несколько новых созвездий.

Гевелий был знаменит еще и тем, что, пользуясь только невооруженным глазом, измерил положения звезд с точностью меньше одной угловой минуты. В результате точность его атласа одного порядка с картами и атласами нашего времени.

В XVIII–XX веках астрономия быстро развивалась, а границы карты звездного неба существенно расширялись. В 1785 году музыкант Уильям Гершель с помощью самодельного телескопа определил границы и форму Млечного пути.

Карта звездного неба представляет собой проекцию небесной сферы на плоскость с нанесенными на нее объектами в экваториальной системе координат. Напомним, что в центре карты располагается северный полюс мира. Рядом с ним Полярная звезда. Сетка экваториальных координат представлена на карте радиально расходящимися от центра лучами и концентрическими окружностями. На краю карты, возле каждого луча, написаны числа, обозначающие прямое восхождение (от нуля до двадцати трех часов). Обычно на звездном глобусе изображаются не только звезды, но и сетка экваториальных координат.

В Ориентировочном Каталоге Космического Телескопа «Хаббл» содержится более 945,5 млн звезд.