Rektascencja - Right ascension
Rektascencja (w skrócie RA ; symbol α ) to odległość kątowa określonego punktu mierzona na wschód wzdłuż równika niebieskiego od Słońca w marcowej równonocy do ( godzinnego okręgu ) danego punktu nad ziemią. W połączeniu z deklinacją , współrzędne astronomiczne określają położenie punktu na sferze niebieskiej w układzie współrzędnych równikowych .
Stary Określenie Rektascencja ( Łacińskiej : Ascensio Recta ) odnosi się do wznoszenia albo punktu na równiku niebieskim, która wznosi się z każdym niebieskiej przedmiotu widzianych od ziemi jest równika , gdzie Równik przecina horyzont w odpowiednim kątem . Kontrastuje z ukośnym wzniesieniem , punktem na równiku niebieskim, który wznosi się wraz z dowolnym obiektem niebieskim widzianym z większości szerokości geograficznych na Ziemi, gdzie równik niebieski przecina horyzont pod kątem .
Wyjaśnienie
Zakładając, że dniem roku jest równonoc marcowa: Słońce leży w kierunku szarej strzałki, gwiazda oznaczona zieloną strzałką wydaje się wschodzić gdzieś na wschodzie około północy (Ziemia narysowana „z góry” obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara). Gdy obserwator dotrze do zielonej strzałki, świt nadchodzi przytłaczająco (patrz błękitne niebo rozpraszanie Rayleigha ) światło gwiazdy około sześć godzin przed zapadnięciem na zachodni horyzont. Rektascensja gwiazdy trwa około 18 godzin . 18 h oznacza, że jest to marcowa wczesna gwiazda, a rano na błękitnym niebie . Jeśli 12 h RA, gwiazda byłaby marcową gwiazdą całonocną w przeciwieństwie do marcowej równonocy. Jeśli 6 h RA, gwiazda byłaby marcową gwiazdą późnych godzin, na swoim wysokim (południku) o zmierzchu.
Rektascencja jest niebiańskim odpowiednikiem ziemskiej długości geograficznej . Zarówno rektascensja, jak i długość geograficzna mierzą kąt od kierunku pierwotnego (punktu zerowego) na równiku . Rektascensja jest mierzona od Słońca podczas marcowej równonocy, czyli pierwszego punktu Barana , czyli miejsca na sferze niebieskiej, gdzie Słońce przecina równik niebieski z południa na północ podczas marcowej równonocy i znajduje się obecnie w konstelacji Ryb . Rektascencja jest mierzona w sposób ciągły w pełnym okręgu od tego ustawienia Ziemi i Słońca w przestrzeni, tej równonocy, pomiar wzrastający w kierunku wschodnim.
Jak widać z Ziemi (z wyjątkiem biegunów), obiekty odnotowane jako mające 12 h RA są najdłużej widoczne (pojawiają się przez całą noc) podczas marcowej równonocy; osoby z RA 0 h (oprócz słońca) robią to podczas wrześniowej równonocy. W te dni o północy takie obiekty osiągną („kulminację”) w swoim najwyższym punkcie (ich południku). Wysokość zależy od ich deklinacji; jeśli deklinacja 0° (tj. na równiku niebieskim ) to na równiku ziemskim są one bezpośrednio nad głową (w zenicie ).
Do rektascensji można było wybrać dowolne jednostki miary kątowej, ale zwykle jest ona mierzona w godzinach ( h ), minutach ( m ) i sekundach ( s ), przy czym 24 h odpowiada pełnemu kołu. Astronomowie wybrali tę jednostkę do pomiaru rektascensji, ponieważ mierzą lokalizację gwiazdy, mierząc jej przejście przez najwyższy punkt na niebie podczas obrotu Ziemi . Linia przechodząca przez najwyższy punkt na niebie, zwany południkiem , jest rzutem linii długości geograficznej na sferę niebieską. Ponieważ pełny okrąg zawiera 24 godziny rektascensji lub 360° ( stopnie łuku ),1/24okręgu mierzy się jako 1 h rektascensji, czyli 15°;1/1440okręgu jest mierzony jako 1 m rektascensji lub 15 minut łuku (zapisany również jako 15′); oraz1/86400okręgu zawiera 1 s rektascensji lub 15 sekund łuku (zapisywane również jako 15″). Pełne koło, mierzone w jednostkach rektascensji, zawiera 24 × 60 × 60 =86 400 s lub 24 × 60 =1 440 m lub 24 godz .
Ponieważ rektascensja jest mierzona w godzinach ( obrotu Ziemi ), można je wykorzystać do pomiaru położenia obiektów na niebie. Na przykład, jeśli gwiazda o RA = 1 h 30 m 00 s znajduje się na swoim południku, to gwiazda o RA = 20 h 00 m 00 s znajdzie się na/na swoim południku (w jej widocznym najwyższym punkcie) 18,5 godziny syderycznej później.
Gwiezdny kąt godzinowy, używany w nawigacji po niebie , jest podobny do rektascensji, ale zwiększa się w kierunku zachodnim, a nie wschodnim. Zwykle mierzona w stopniach (°), jest dopełnieniem rektascensji względem 24 h . Ważne jest, aby nie mylić gwiazdowego kąta godzinnego z astronomiczną koncepcją kąta godzinnego , która mierzy odległość kątową obiektu na zachód od lokalnego południka .
Symbole i skróty
| Jednostka | Wartość | Symbol | System sześćdziesiętny | W radianach |
|---|---|---|---|---|
| Godzina | 1/24 okrąg | h | 15 ° | π/12 rad |
| Minuta | 1/60 godzina, 1/1 440 okrąg | m | 1/4°, 15 ′ | π/720 rad |
| druga | 1/60 minuta, 1/3 600 godzina, 1/86 400 okrąg | s | 1/240°, 1/4, 15 ″ | π/43 200 rad |
Skutki precesji
Oś Ziemi obraca się wokół małego okręgu (względem jej równika) powoli w kierunku zachodnim wokół biegunów ekliptyki, kończąc jeden cykl na około 26 000 lat. Ten ruch, zwany precesją , powoduje, że współrzędne nieruchomych ciał niebieskich zmieniają się w sposób ciągły, choć raczej powoli. Dlatego współrzędne równikowe (w tym rektascensja) są nieodłącznie związane z rokiem ich obserwacji, a astronomowie określają je w odniesieniu do konkretnego roku, zwanego epoką . Współrzędne z różnych epok muszą być matematycznie obrócone, aby pasowały do siebie lub pasowały do standardowej epoki. Rektascencja dla „gwiazd stałych” w pobliżu ekliptyki i równika wzrasta średnio o około 3,05 sekundy rocznie, czyli 5,1 minuty na stulecie, ale dla gwiazd stałych znajdujących się dalej od ekliptyki tempo zmian może wynosić od ujemnej nieskończoności do dodatniej nieskończoności. Rektascencja Polaris szybko się zwiększa. Północna ekliptyka Polak w Draco i Południowej ekliptyka Polak w Dorado są zawsze w rektascensji 18 h do 6 h odpowiednio.
Obecnie używana standardowa epoka to J2000.0 , czyli 1 stycznia 2000 o godzinie 12:00 TT . Przedrostek „J” wskazuje, że jest to epoka juliańska . Przed J2000.0 astronomowie używali kolejnych besselowskich epok B1875.0, B1900.0 i B1950.0.
Historia
Koncepcja rektascensji była znana co najmniej od czasów Hipparcha, który mierzył gwiazdy we współrzędnych równikowych w II wieku p.n.e. Ale Hipparchus i jego następcy sporządzili swoje katalogi gwiazd we współrzędnych ekliptycznych , a użycie RA ograniczało się do szczególnych przypadków.
Wraz z wynalezieniem teleskopu astronomowie mogli bardziej szczegółowo obserwować obiekty niebieskie, pod warunkiem, że teleskop mógł być przez pewien czas skierowany na ten obiekt. Najprostszym sposobem na to jest użycie montażu paralaktycznego , który umożliwia ustawienie teleskopu na jeden z jego dwóch czopów równoległych do osi Ziemi. Zmotoryzowany napęd zegarowy jest często używany z montażem paralaktycznym, aby zlikwidować ruch obrotowy Ziemi . Ponieważ montaż równikowy stał się powszechnie stosowany do obserwacji, dla uproszczenia w tym samym czasie przyjęto układ współrzędnych równikowych, który obejmuje rektascencję. Montaże paralaktyczne można było wtedy dokładnie wycelować w obiekty o znanej rektascensji i deklinacji za pomocą ustawiania okręgów . Pierwszy katalog gwiazda używać rektascensji i deklinacji był John Flamsteed „s Historia Coelestis Britannica (1712, 1725).
Zobacz też
Uwagi i referencje
Zewnętrzne linki
- POMIAR NIEBA Szybki przewodnik po sferze niebieskiej James B. Kaler, University of Illinois
- Niebiański układ współrzędnych równikowych University of Nebraska-Lincoln
- Odkrywcy niebiańskich współrzędnych równikowych Uniwersytet Nebraski-Lincoln
- Merrifield, Michael. „(α,δ) – rektascensja i deklinacja” . Sześćdziesiąt symboli . Brady Haran dla Uniwersytetu w Nottingham .
- Wskaźnik gwiazdowy ( Torquetum ) – do określenia RA / DEC .