thiên cầu là một hình cầu tưởng tượng có bán kính tùy ý với tâm tại một điểm tùy ý, trên bề mặt của nó là vị trí của các ngôi sao được vẽ khi chúng nhìn thấy được trên bầu trời tại một thời điểm nào đó từ một điểm nhất định.
Thiên cầu quay tròn. Không khó để xác minh điều này chỉ bằng cách quan sát sự thay đổi vị trí của các thiên thể so với người quan sát hoặc đường chân trời. Nếu bạn hướng máy ảnh vào ngôi sao Ursa Minor và mở ống kính trong vài giờ, hình ảnh của các ngôi sao trên tấm ảnh sẽ mô tả các cung có các góc ở tâm giống nhau (Hình 17). Tài liệu từ trang web
Do thiên cầu quay, mỗi ngôi sao chuyển động theo một vòng tròn nhỏ, mặt phẳng của nó song song với mặt phẳng xích đạo - song song hàng ngày. Như có thể thấy từ Hình 18, đường song song hàng ngày có thể cắt đường chân trời toán học, nhưng có thể không cắt nó. Giao điểm của đường chân trời với một ngôi sao sáng được gọi là mặt trời mọc, nếu nó đi vào phần trên của thiên cầu và bằng cách lặn khi ánh sáng đi vào phần dưới của thiên cầu. Trong trường hợp đường song song hàng ngày mà ánh sáng di chuyển không vượt qua đường chân trời thì ánh sáng được gọi là không tăng dần hoặc không phải là khách truy cập tùy thuộc vào vị trí của nó: luôn ở phần trên hoặc luôn ở phần dưới của thiên cầu.
Các điểm và đường của thiên cầu - cách tìm almucantarate, nơi đường xích đạo thiên cầu đi qua, tức là kinh tuyến thiên thể.
Thiên cầu là gì
thiên cầu- một khái niệm trừu tượng, một quả cầu tưởng tượng có bán kính vô cùng lớn, trung tâm của nó là người quan sát. Trong trường hợp này, tâm của thiên cầu dường như ở ngang tầm mắt của người quan sát (nói cách khác, mọi thứ bạn nhìn thấy phía trên đầu từ đường chân trời này đến đường chân trời khác đều chính là hình cầu này). Tuy nhiên, để dễ nhận biết, chúng ta có thể coi tâm thiên cầu và tâm Trái đất trong việc này không có gì nhầm lẫn. Vị trí của các ngôi sao, hành tinh, Mặt trời và Mặt trăng được vẽ trên quả cầu ở vị trí mà chúng có thể nhìn thấy được trên bầu trời tại một thời điểm nhất định từ một điểm vị trí nhất định của người quan sát.
Nói cách khác, mặc dù quan sát vị trí của các ngôi sao trên thiên cầu, nhưng chúng ta, ở những nơi khác nhau trên hành tinh, sẽ liên tục nhìn thấy một bức tranh hơi khác, biết nguyên tắc “hoạt động” của thiên cầu, bằng cách nhìn vào bầu trời đêm chúng ta có thể dễ dàng tìm đường bằng công nghệ đơn giản. Biết được tầm nhìn từ trên cao tại điểm A, chúng ta sẽ so sánh nó với tầm nhìn của bầu trời tại điểm B và bằng độ lệch của các địa danh quen thuộc, chúng ta sẽ có thể hiểu chính xác chúng ta đang ở đâu.
Từ lâu, mọi người đã nghĩ ra một số công cụ để giúp công việc của chúng ta trở nên dễ dàng hơn. Nếu bạn điều hướng quả địa cầu “trên mặt đất” chỉ bằng cách sử dụng vĩ độ và kinh độ, thì toàn bộ một loạt các yếu tố tương tự—các điểm và đường—cũng được cung cấp cho quả địa cầu “thiên thể”—thiên cầu.
Thiên cầu và vị trí của người quan sát. Nếu người quan sát di chuyển thì toàn bộ quả cầu mà anh ta nhìn thấy cũng sẽ chuyển động.
Các yếu tố của thiên cầu
Thiên cầu có một số điểm, đường và vòng tròn đặc trưng; chúng ta hãy xem xét các yếu tố chính của thiên cầu.
Người quan sát dọc
Người quan sát dọc- một đường thẳng đi qua tâm thiên cầu và trùng với hướng của dây dọi tại điểm người quan sát. thiên đỉnh- giao điểm của đường thẳng đứng của người quan sát với thiên cầu, nằm phía trên đầu của người quan sát. điểm thấp nhất- giao điểm của đường thẳng đứng của người quan sát với thiên cầu, đối diện với thiên đỉnh.
Chân trời đích thực- một vòng tròn lớn trên thiên cầu, mặt phẳng của nó vuông góc với phương thẳng đứng của người quan sát. Đường chân trời thực sự chia thiên cầu thành hai phần: bán cầu phía trên đường chân trời, tại đó có thiên đỉnh, và bán cầu dưới ngang, trong đó có điểm thấp nhất.
Axis mundi (trục Trái đất)- một đường thẳng xung quanh đó xảy ra chuyển động quay hàng ngày có thể nhìn thấy của thiên cầu. Trục của thế giới song song với trục quay của Trái đất và đối với người quan sát ở một trong các cực của Trái đất, nó trùng với trục quay của Trái đất. Chuyển động quay biểu kiến hàng ngày của thiên cầu phản ánh chuyển động quay thực tế hàng ngày của Trái đất quanh trục của nó. Các thiên cực là giao điểm của trục thế giới với thiên cầu. Cực thiên, nằm trong khu vực của chòm sao Tiểu Ursa, được gọi là Bắc Cực thế giới, và cực đối diện được gọi là Nam Cực.
Một vòng tròn lớn trên thiên cầu, mặt phẳng của nó vuông góc với trục của thế giới. Mặt phẳng xích đạo chia thiên cầu thành bán cầu bắc, nơi có Bắc Cực, và bán cầu nam, nơi tọa lạc của Nam Cực.
Hoặc kinh tuyến của người quan sát là một vòng tròn lớn trên thiên cầu, đi qua các cực của thế giới, thiên đỉnh và thiên đỉnh. Nó trùng với mặt phẳng kinh tuyến trái đất của người quan sát và chia thiên cầu thành phương đông Và bán cầu tây.
Điểm phía bắc và phía nam- giao điểm của kinh tuyến trời với đường chân trời thực. Điểm gần Cực Bắc nhất của thế giới được gọi là điểm phía bắc của đường chân trời thực C, và điểm gần Cực Nam nhất của thế giới được gọi là điểm phía nam S. Các điểm phía đông và phía tây là điểm của giao điểm của đường xích đạo trời với đường chân trời thực.
Tuyến trưa- một đường thẳng trong mặt phẳng của đường chân trời thực nối các điểm phía bắc và phía nam. Đường này gọi là giữa trưa vì vào buổi trưa theo giờ mặt trời thực tại địa phương, bóng của một cột thẳng đứng trùng với đường này, tức là với kinh tuyến thực của một điểm cho trước.
Giao điểm của kinh tuyến trời với đường xích đạo trời. Điểm gần điểm phía nam nhất của đường chân trời được gọi là điểm phía nam của xích đạo trời, và điểm gần nhất với điểm phía bắc của đường chân trời là điểm phía bắc của đường xích đạo thiên thể.
Chiều dọc của đèn
Chiều dọc của đèn, hoặc vòng tròn chiều cao, - một vòng tròn lớn trên thiên cầu, đi qua thiên đỉnh, thiên đỉnh và ánh sáng. Đường thẳng thứ nhất là đường thẳng đi qua các điểm phía đông và phía tây.
Vòng tròn giảm dần, hoặc , là một vòng tròn lớn trên thiên cầu, đi qua các cực của thế giới và ngôi sao sáng.
Một vòng tròn nhỏ trên thiên cầu vẽ qua một ngôi sao sáng song song với mặt phẳng xích đạo thiên cầu. Chuyển động rõ ràng hàng ngày của các ngôi sao sáng xảy ra dọc theo các đường song song hàng ngày.
ngôi sao sáng Almucantarat
ngôi sao sáng Almucantarat- một vòng tròn nhỏ trên thiên cầu được vẽ qua ánh sáng song song với mặt phẳng của đường chân trời thực.
Tất cả các yếu tố nêu trên của thiên cầu đều được sử dụng tích cực để giải quyết các vấn đề thực tế về định hướng trong không gian và xác định vị trí của các ngôi sao sáng. Tùy thuộc vào mục đích và điều kiện đo, hai hệ thống khác nhau được sử dụng tọa độ thiên thể hình cầu.
Trong một hệ thống, ánh sáng được định hướng tương đối với đường chân trời thực và được gọi là hệ thống này, và trong hệ thống kia, so với đường xích đạo thiên thể và được gọi.
Trong mỗi hệ thống này, vị trí của ngôi sao trên thiên cầu được xác định bởi hai đại lượng góc, giống như vị trí của các điểm trên bề mặt Trái đất được xác định bằng vĩ độ và kinh độ.
Nội dung của bài viết
Quả cầu thiên thể. Khi chúng ta quan sát bầu trời, tất cả các vật thể thiên văn dường như đều nằm trên một bề mặt hình mái vòm, ở trung tâm nơi người quan sát nằm. Mái vòm tưởng tượng này tạo thành nửa trên của một quả cầu tưởng tượng được gọi là "thiên cầu". Nó đóng vai trò cơ bản trong việc chỉ ra vị trí của các vật thể thiên văn.
Trục quay của Trái đất nghiêng khoảng 23,5° so với phương vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo Trái đất (với mặt phẳng hoàng đạo). Giao điểm của mặt phẳng này với thiên cầu tạo thành một vòng tròn - đường hoàng đạo, đường đi biểu kiến của Mặt trời trong một năm. Hướng của trục Trái đất trong không gian hầu như không thay đổi. Vì vậy, hàng năm vào tháng 6, khi đầu phía bắc của trục nghiêng về phía Mặt trời, nó bay lên cao trên bầu trời ở Bắc bán cầu, nơi ngày trở nên dài và đêm ngắn. Sau khi di chuyển sang phía đối diện của quỹ đạo vào tháng 12, Trái đất bị Nam bán cầu quay về phía Mặt trời, và ở phía bắc của chúng ta ngày trở nên ngắn và đêm trở nên dài. Cm. Cũng MÙA.
Tuy nhiên, dưới tác dụng của lực hấp dẫn mặt trời và mặt trăng, hướng của trục trái đất dần thay đổi. Chuyển động chính của trục do ảnh hưởng của Mặt trời và Mặt trăng lên phần phình xích đạo của Trái đất được gọi là tuế sai. Kết quả của tuế sai, trục Trái đất quay chậm xung quanh vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo, tạo thành một hình nón có bán kính 23,5° trong hơn 26 nghìn năm. Vì lý do này, sau một vài thế kỷ, cực sẽ không còn ở gần Sao Bắc Đẩu nữa. Ngoài ra, trục Trái đất còn trải qua các dao động nhỏ gọi là chương động, liên quan đến tính elip của quỹ đạo Trái đất và Mặt trăng, cũng như thực tế là mặt phẳng quỹ đạo của Mặt trăng hơi nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo của Trái đất. quỹ đạo.
Như chúng ta đã biết, hình dáng của thiên cầu thay đổi vào ban đêm do Trái đất quay quanh trục của nó. Nhưng ngay cả khi bạn quan sát bầu trời vào cùng một thời điểm trong năm, diện mạo của nó sẽ thay đổi do Trái đất quay quanh Mặt trời. Để có một quỹ đạo 360° hoàn chỉnh, Trái đất cần khoảng. 365 1/4 ngày – xấp xỉ một độ mỗi ngày. Nhân tiện, một ngày, hay chính xác hơn là ngày mặt trời, là thời gian Trái đất quay một vòng quanh trục của nó so với Mặt trời. Nó bao gồm thời gian để Trái đất quay so với các ngôi sao ("ngày thiên văn"), cộng với một khoảng thời gian ngắn—khoảng bốn phút—cần thiết để tự quay bù đắp cho chuyển động quỹ đạo của Trái đất một độ mỗi ngày. Như vậy, trong khoảng một năm 365 1/4 ngày mặt trời và khoảng. 366 1/4 sao.
Khi quan sát từ một điểm nhất định trên Trái đất, các ngôi sao nằm gần các cực luôn ở phía trên đường chân trời hoặc không bao giờ vượt lên trên đường chân trời. Tất cả các ngôi sao khác đều mọc và lặn, và mỗi ngày quá trình mọc và lặn của mỗi ngôi sao diễn ra sớm hơn 4 phút so với ngày hôm trước. Một số ngôi sao và chòm sao mọc lên trên bầu trời vào ban đêm vào mùa đông - chúng tôi gọi chúng là “mùa đông”, trong khi những ngôi sao khác là “mùa hè”.
Như vậy, hình dáng của thiên cầu được xác định bởi ba thời điểm: thời gian trong ngày gắn liền với sự quay của Trái đất; thời gian trong năm gắn liền với sự quay quanh Mặt trời; một kỷ nguyên gắn liền với tuế sai (mặc dù hiệu ứng thứ hai khó có thể nhận thấy “bằng mắt” ngay cả trong 100 năm nữa).
Các hệ tọa độ.
Có nhiều cách khác nhau để chỉ ra vị trí của các vật thể trên thiên cầu. Mỗi người trong số họ phù hợp cho một loại nhiệm vụ cụ thể.
Hệ thống Alt-phương vị.
Để chỉ ra vị trí của một vật thể trên bầu trời so với các vật thể trên trái đất xung quanh người quan sát, người ta sử dụng hệ tọa độ “độ cao-góc phương vị” hoặc “ngang”. Nó biểu thị khoảng cách góc của một vật thể phía trên đường chân trời, được gọi là “chiều cao”, cũng như “góc phương vị” của nó - khoảng cách góc dọc theo đường chân trời từ một điểm thông thường đến một điểm nằm ngay bên dưới vật thể. Trong thiên văn học, góc phương vị được đo từ điểm nam sang tây, còn trong trắc địa và điều hướng - từ điểm bắc sang đông. Vì vậy, trước khi sử dụng góc phương vị, bạn cần tìm hiểu xem nó được chỉ định trong hệ thống nào. Điểm trên bầu trời ngay phía trên đầu bạn có độ cao 90° và được gọi là “thiên đỉnh” và điểm đối diện hoàn toàn với nó (dưới chân bạn) được gọi là “điểm thấp nhất”. Đối với nhiều vấn đề, vòng tròn lớn của thiên cầu, được gọi là “kinh tuyến thiên thể”, rất quan trọng; nó đi qua thiên đỉnh, điểm thấp nhất và các cực của thế giới, đồng thời đi qua đường chân trời ở các điểm phía bắc và phía nam.
Hệ xích đạo.
Do sự quay của Trái đất, các ngôi sao liên tục di chuyển so với đường chân trời và các điểm chính, đồng thời tọa độ của chúng trong hệ thống nằm ngang thay đổi. Nhưng đối với một số bài toán thiên văn học, hệ tọa độ phải độc lập với vị trí và thời gian trong ngày của người quan sát. Một hệ thống như vậy được gọi là “xích đạo”; tọa độ của nó giống với vĩ độ và kinh độ địa lý. Trong đó, mặt phẳng xích đạo của trái đất, kéo dài đến giao điểm với thiên cầu, xác định đường tròn chính - “đường xích đạo thiên thể”. "Độ xích vĩ" của một ngôi sao giống như vĩ độ và được đo bằng khoảng cách góc về phía bắc hoặc phía nam của đường xích đạo thiên cầu. Nếu ngôi sao được nhìn thấy chính xác ở thiên đỉnh thì vĩ độ của vị trí quan sát bằng xích vĩ của ngôi sao. Kinh độ địa lý tương ứng với “sự thăng thiên bên phải” của ngôi sao. Nó được đo ở phía đông giao điểm của đường hoàng đạo với đường xích đạo thiên thể mà Mặt trời đi qua vào tháng 3, vào ngày bắt đầu mùa xuân ở Bắc bán cầu và mùa thu ở Nam bán cầu. Điểm này rất quan trọng đối với thiên văn học, được gọi là “điểm đầu tiên của Bạch Dương”, hay “điểm xuân phân” và được biểu thị bằng dấu hiệu. Giá trị thăng thiên bên phải thường được tính bằng giờ và phút, coi 24 giờ bằng 360°.
Hệ thống xích đạo được sử dụng khi quan sát bằng kính thiên văn. Kính viễn vọng được lắp đặt sao cho nó có thể quay từ đông sang tây quanh một trục hướng về thiên cực, từ đó bù đắp cho chuyển động quay của Trái đất.
Các hệ thống khác.
Đối với một số mục đích, các hệ tọa độ khác trên thiên cầu cũng được sử dụng. Ví dụ, khi nghiên cứu chuyển động của các vật thể trong hệ mặt trời, họ sử dụng hệ tọa độ có mặt phẳng chính là mặt phẳng quỹ đạo của trái đất. Cấu trúc của Thiên hà được nghiên cứu trong một hệ tọa độ, mặt phẳng chính của nó là mặt phẳng xích đạo của Thiên hà, được biểu thị trên bầu trời bằng một vòng tròn đi dọc theo Dải Ngân hà.
So sánh các hệ tọa độ
Các chi tiết quan trọng nhất của hệ thống ngang và xích đạo được thể hiện trong các hình. Trong bảng, các hệ thống này được so sánh với hệ tọa độ địa lý.
| SO SÁNH HỆ tọa độ | |||
| đặc trưng | Hệ thống góc phương vị | Hệ xích đạo | Hệ thống địa lý |
| Vòng tròn chính | Đường chân trời | xích đạo thiên thể | Xích đạo |
| Người Ba Lan | Thiên đỉnh và đáy | Cực Bắc và cực Nam của thế giới | Cực Bắc và Nam |
| Khoảng cách góc từ vòng tròn chính | Chiều cao | Sự suy giảm | Vĩ độ |
| Khoảng cách góc dọc theo đường tròn cơ sở | Phương vị | Thăng thiên phải | Kinh độ |
| Điểm tham chiếu trên vòng tròn chính | Điểm phía nam trên đường chân trời (trong trắc địa – điểm phía bắc) |
Điểm xuân phân | Giao điểm với kinh tuyến Greenwich |
Chuyển đổi từ hệ thống này sang hệ thống khác.
Thông thường cần phải tính tọa độ xích đạo của nó từ tọa độ phương vị của một ngôi sao và ngược lại. Để làm được điều này, cần biết thời điểm quan sát và vị trí của người quan sát trên Trái đất. Về mặt toán học, bài toán được giải bằng cách sử dụng một tam giác cầu có các đỉnh ở thiên đỉnh, thiên cực bắc và ngôi sao X; nó được gọi là "tam giác thiên văn".
Góc với đỉnh ở thiên cực bắc giữa kinh tuyến của người quan sát và hướng tới một điểm nào đó trên thiên cầu được gọi là “góc giờ” của điểm này; nó được đo ở phía tây kinh tuyến. Góc giờ của điểm xuân phân, biểu thị bằng giờ, phút, giây, được gọi là “thời gian thiên văn” (Si. T. - thời gian thiên văn) tại điểm quan sát. Và vì sự thăng thiên bên phải của một ngôi sao cũng là góc cực giữa hướng hướng tới nó và điểm xuân phân, nên thời gian thiên văn bằng với sự thăng thiên bên phải của tất cả các điểm nằm trên kinh tuyến của người quan sát.
Do đó, góc giờ của bất kỳ điểm nào trên thiên cầu đều bằng hiệu giữa thời gian thiên văn và thời gian thăng thiên của nó:
Gọi vĩ độ của người quan sát là j. Nếu cho tọa độ xích đạo của ngôi sao Một Và d, thì tọa độ ngang của nó MỘT Và có thể được tính bằng các công thức sau:
Bạn cũng có thể giải bài toán nghịch đảo: sử dụng các giá trị đo được MỘT Và h, biết thời gian, tính toán Một Và d. Sự suy giảm d tính trực tiếp từ công thức cuối cùng, sau đó tính từ công thức áp chót N, và ngay từ lần đầu tiên, nếu biết thời gian thiên văn, nó được tính Một.
Sự đại diện của thiên cầu.
Trong nhiều thế kỷ, các nhà khoa học đã tìm kiếm những cách tốt nhất để thể hiện thiên cầu để nghiên cứu hoặc trình diễn. Hai loại mô hình đã được đề xuất: hai chiều và ba chiều.
Thiên cầu có thể được mô tả trên mặt phẳng giống như cách Trái đất hình cầu được mô tả trên bản đồ. Trong cả hai trường hợp, cần phải chọn hệ thống chiếu hình học. Nỗ lực đầu tiên nhằm thể hiện các phần của thiên cầu trên máy bay là những bức tranh đá về cấu hình các ngôi sao trong hang động của người cổ đại. Ngày nay, có nhiều bản đồ sao khác nhau, được xuất bản dưới dạng bản đồ sao vẽ tay hoặc ảnh chụp bao phủ toàn bộ bầu trời.
Các nhà thiên văn học Trung Quốc và Hy Lạp cổ đại đã khái niệm hóa thiên cầu theo một mô hình được gọi là “hỗn thiên cầu”. Nó bao gồm các vòng tròn hoặc vòng kim loại được kết nối với nhau để hiển thị các vòng tròn quan trọng nhất của thiên cầu. Ngày nay, các quả cầu sao thường được sử dụng để đánh dấu vị trí của các ngôi sao và các vòng tròn chính của thiên cầu. Hỗn dịch cầu và quả cầu có một nhược điểm chung: vị trí của các ngôi sao và dấu hiệu của các vòng tròn được đánh dấu ở mặt ngoài, mặt lồi của chúng, mà chúng ta nhìn từ bên ngoài, trong khi chúng ta nhìn bầu trời “từ bên trong” và Đối với chúng ta, các ngôi sao dường như được đặt ở phía lõm của thiên cầu. Điều này đôi khi dẫn đến sự nhầm lẫn về hướng chuyển động của các ngôi sao và hình ảnh chòm sao.
Hình ảnh thực tế nhất của thiên cầu được cung cấp bởi một cung thiên văn. Phép chiếu quang học của các ngôi sao lên màn hình bán cầu từ bên trong cho phép bạn tái tạo rất chính xác hình dáng của bầu trời và tất cả các loại chuyển động của các ngôi sao trên đó.
Bài giảng số 2. Thiên cầu, những điểm chính của nó.
1. Hệ tọa độ thiên thể ngang và xích đạo.
2. Thăng thiên. Sự suy giảm của ánh sáng.
3. Tiến hành quan sát thiên văn buổi tối về bầu trời đầy sao.
Thiên cầu. Các điểm, đường và vòng tròn cơ bản trên thiên cầu
Thiên cầu là một hình cầu có bán kính bất kỳ với tâm tại một điểm tùy ý trong không gian. Tùy theo cách trình bày của bài toán mà tâm của nó được lấy là mắt của người quan sát, tâm của dụng cụ, tâm Trái đất, v.v..
Chúng ta hãy xem xét các điểm và đường tròn chính của thiên cầu, tâm của nó được coi là mắt của người quan sát (Hình 72). Chúng ta hãy vẽ một đường thẳng đi qua tâm của thiên cầu. Giao điểm của đường thẳng đứng với hình cầu được gọi là thiên đỉnh Z và điểm thấp nhất n.
Cơm. 72.
Mặt phẳng đi qua tâm thiên cầu vuông góc với đường dây dọi gọi làmặt phẳng của chân trời thực sự.
Mặt phẳng này giao nhau với thiên cầu tạo thành một vòng tròn lớn gọi là đường chân trời thực sự. Cái sau chia thiên cầu thành hai phần: phía trên đường chân trời và phía dưới đường chân trời.
Đường thẳng đi qua tâm thiên cầu song song với trục Trái đất được gọi là trục Mundi. Các điểm giao nhau của trục thế giới với thiên cầu được gọi là cực của thế giới. Một trong các cực, tương ứng với các cực của Trái đất, được gọi là thiên cực bắc và được ký hiệu là Pn, cực còn lại là thiên cực nam Ps.
Mặt phẳng QQ đi qua tâm thiên cầu vuông góc với trục của thế giới được gọi là mặt phẳng xích đạo trời. Mặt phẳng này, giao nhau với thiên cầu, tạo thành một vòng tròn lớn -đường xích đạo thiên thể, chia thiên cầu thành hai phần phía bắc và phía nam.
Vòng tròn lớn của thiên cầu đi qua các thiên cực, thiên đỉnh và thiên đỉnh, được gọi là kinh tuyến của người quan sát PN nPsZ. Trục mundi chia kinh tuyến của người quan sát thành các phần PN ZP buổi trưa và các phần PN nP nửa đêm.
Kinh tuyến của người quan sát cắt đường chân trời thật tại hai điểm: điểm N phía bắc và điểm phía nam S. Đường thẳng nối hai điểm phía bắc và phía nam gọi là dòng giữa trưa.
Nếu nhìn từ tâm hình cầu đến điểm N thì ở bên phải sẽ có điểm Đông O st , bên trái là điểm Tây W. Các vòng tròn nhỏ của thiên cầu aa”, song song với mặt phẳng chân trời thật, được gọi làalmucantarates; bb nhỏ" song song với mặt phẳng xích đạo trời, -sự tương đồng trên trời.
Các vòng tròn của thiên cầu Zon đi qua các điểm thiên đỉnh và điểm thấp nhất được gọi là chiều dọc. Đường thẳng đứng đi qua các điểm phía Đông và phía Tây gọi là đường thẳng đứng thứ nhất.
Các vòng tròn thiên cầu của PNoP đi qua các cực của thế giới được gọi là vòng tròn suy giảm.
Kinh tuyến của người quan sát vừa là đường thẳng đứng vừa là đường tròn xích vĩ. Nó chia thiên cầu thành hai phần - phía đông và phía tây.
Cực thiên nằm phía trên đường chân trời (dưới đường chân trời) được gọi là thiên cực nâng (hạ thấp). Tên của thiên cực trên cao luôn trùng với tên vĩ độ của địa điểm.
Trục của thế giới tạo một góc với mặt phẳng của đường chân trời thực bằng vĩ độ địa lý của nơi đó.
Vị trí của các ngôi sao sáng trên thiên cầu được xác định bằng hệ tọa độ cầu. Trong thiên văn học hàng hải, hệ tọa độ ngang và xích đạo được sử dụng.
Ý tưởng về thiên cầu nảy sinh từ thời cổ đại; nó dựa trên ấn tượng trực quan về sự tồn tại của một vòm trời. Ấn tượng này là do thực tế là do khoảng cách quá lớn của các thiên thể, mắt người không thể đánh giá được sự khác biệt về khoảng cách đối với chúng và chúng có vẻ xa như nhau. Đối với các dân tộc cổ đại, điều này gắn liền với sự hiện diện của một quả cầu thực sự bao bọc toàn bộ thế giới và mang theo vô số ngôi sao trên bề mặt của nó. Vì vậy, theo quan điểm của họ, thiên cầu là yếu tố quan trọng nhất của Vũ trụ. Với sự phát triển của kiến thức khoa học, quan điểm này về thiên cầu đã biến mất. Tuy nhiên, hình dạng của thiên cầu, được hình thành từ thời cổ đại, là kết quả của sự phát triển và cải tiến, đã nhận được một dạng hiện đại, trong đó nó được sử dụng trong phép đo chiêm tinh.
Các yếu tố của thiên cầu
Dây dọi và các khái niệm liên quan
Sơ đồ thể hiện tỷ lệ , Và (theo nhiều định nghĩa khác nhau). Lưu ý rằng thiên đỉnh đối diện với đáy.
Đường dây dọi - một đường thẳng đi qua tâm thiên cầu và điểm quan sát trên bề mặt Trái đất. Một đường dây dọi cắt bề mặt của thiên cầu tại hai điểm - phía trên đầu của người quan sát và dưới chân người quan sát.
Chân trời thực sự (toán học) - một vòng tròn lớn của thiên cầu, mặt phẳng của nó vuông góc với đường dây dọi. Đường chân trời thực sự chia bề mặt thiên cầu thành hai bán cầu:bán cầu nhìn thấy được với đỉnh ở đỉnh cao vàbán cầu vô hình với đỉnh ở điểm thấp nhất. Đường chân trời thực sự không trùng với đường chân trời nhìn thấy được do độ cao của điểm quan sát so với bề mặt trái đất, cũng như do sự bẻ cong của các tia sáng trong khí quyển.
Vòng tròn chiều cao hoặc thẳng đứng ánh sáng - một hình bán nguyệt lớn của thiên cầu đi qua ánh sáng, thiên đỉnh và đáy.Almucantarat (tiếng Ả Rập" ") - một vòng tròn nhỏ của thiên cầu, mặt phẳng của nó song song với mặt phẳng của chân trời toán học. Các vòng tròn độ cao và các vòng tròn độ cao tạo thành một lưới tọa độ xác định tọa độ ngang của ánh sáng.
Vòng quay hàng ngày của thiên cầu và các khái niệm liên quan
Một đường tưởng tượng đi qua tâm thế giới, quanh đó thiên cầu quay. Trục của thế giới giao nhau với bề mặt của thiên cầu tại hai điểm -cực bắc của thế giới Và cực nam của thế giới . Sự quay của thiên cầu xảy ra ngược chiều kim đồng hồ quanh cực bắc khi nhìn vào thiên cầu từ bên trong.
Vòng tròn lớn của thiên cầu, mặt phẳng của nó vuông góc với trục của thế giới và đi qua tâm của thiên cầu. Đường xích đạo thiên thể chia thiên cầu thành hai bán cầu:phương bắc Và miền nam .
Vòng tròn suy giảm của ánh sáng - một vòng tròn lớn của thiên cầu đi qua các cực của thế giới và một ngôi sao sáng nhất định.
Song song hàng ngày - một vòng tròn nhỏ của thiên cầu, mặt phẳng của nó song song với mặt phẳng xích đạo thiên cầu. Các chuyển động hàng ngày có thể nhìn thấy được của các ngôi sao sáng xảy ra dọc theo các điểm tương đồng hàng ngày. Các vòng tròn xích vĩ và vĩ tuyến hàng ngày tạo thành một lưới tọa độ trên thiên cầu xác định tọa độ xích đạo của ngôi sao.
Các thuật ngữ sinh ra ở giao điểm của các khái niệm “Đường ống nước” và “Sự quay của thiên cầu”
Đường xích đạo thiên thể cắt đường chân trời toán học tạiđiểm phía đông Và hướng tây . Điểm phía đông là điểm mà tại đó các điểm của thiên cầu quay nổi lên từ đường chân trời. Hình bán nguyệt đường cao đi qua điểm phía Đông gọi làtheo chiều dọc đầu tiên .
kinh tuyến thiên thể - một vòng tròn lớn của thiên cầu, mặt phẳng của nó đi qua đường dây dọi và trục của thế giới. Kinh tuyến thiên thể chia bề mặt thiên cầu thành hai bán cầu:bán cầu đông Và bán cầu tây .
Tuyến trưa - đường giao nhau của mặt phẳng kinh tuyến trời và mặt phẳng đường chân trời toán học. Đường giữa trưa và kinh tuyến trời cắt đường chân trời toán học tại hai điểm:điểm phía bắc Và điểm phía nam . Điểm phía bắc là điểm gần cực bắc của thế giới hơn.
Sự chuyển động hàng năm của Mặt trời trên thiên cầu và các khái niệm liên quan
P, P" - thiên cực, T, T" - điểm phân, E, C - điểm chí, P, P" - cực hoàng đạo, PP" - trục thiên thể, PP" - trục hoàng đạo, ATQT" - xích đạo thiên cầu, ETCT " - hoàng đạo
Vòng tròn lớn của thiên cầu nơi xảy ra chuyển động biểu kiến hàng năm . Mặt phẳng hoàng đạo cắt mặt phẳng xích đạo thiên cầu một góc ε = 23°26".
Hai điểm mà đường hoàng đạo cắt đường xích đạo thiên cầu gọi là điểm. TRONG xuân phân Mặt trời trong chuyển động hàng năm của nó di chuyển từ bán cầu nam của thiên cầu sang phía bắc; V.thu phân - từ bán cầu bắc đến phía nam. Hai điểm của hoàng đạo cách nhau 90° so với điểm phân và do đó xa xích đạo thiên cầu nhất, được gọi là các điểm . điểm hạ chí nằm ở bán cầu bắc,điểm đông chí - ở bán cầu nam. Bốn điểm này được biểu thị bằng các ký hiệu♈ ), thu phân - cung Thiên Bình (♎ ), ngày đông chí - cung Ma Kết (♑ ), ngày hạ chí - dấu hiệu của Cự Giải (♋ )
Đường kính của thiên cầu vuông góc với mặt phẳng hoàng đạo. Trục hoàng đạo cắt bề mặt của thiên cầu tại hai điểm -cực bắc của hoàng đạo , nằm ở bán cầu bắc vàcực nam của hoàng đạo , nằm ở bán cầu nam. Cực bắc của hoàng đạo có tọa độ xích đạo R.A. = 18h00m, tháng 12 = +66°33", và nằm trong chòm sao , và cực nam là R.A. = 6h00m, tháng 12 = −66°33" trong chòm sao .
Vòng vĩ độ hoàng đạo , hoặc chỉ vòng vĩ độ - một hình bán nguyệt lớn của thiên cầu đi qua các cực của hoàng đạo.
Người thời cổ đại tin rằng tất cả các ngôi sao đều nằm trên thiên cầu, toàn bộ thiên cầu quay quanh Trái đất. Hơn 2.000 năm trước, các nhà thiên văn học đã bắt đầu sử dụng các phương pháp giúp xác định vị trí của bất kỳ vật thể nào trên thiên cầu so với các vật thể không gian hoặc điểm mốc trên mặt đất khác. Khái niệm về thiên cầu vẫn được sử dụng thuận tiện ngay cả ngày nay, mặc dù chúng ta biết rằng quả cầu này không thực sự tồn tại.
Thiên cầu -một bề mặt hình cầu tưởng tượng có bán kính tùy ý, ở trung tâm là mắt của người quan sát và trên đó chúng ta chiếu vị trí của các thiên thể.Khái niệm thiên cầu được sử dụng để đo góc trên bầu trời, để thuận tiện cho việc suy luận về các hiện tượng thiên thể có thể nhìn thấy đơn giản nhất, cho các phép tính khác nhau, chẳng hạn như tính thời gian mặt trời mọc và mặt trời lặn.
Hãy xây dựng một thiên cầu và vẽ một tia từ tâm của nó hướng tới ngôi sao MỘT.
Nơi tia này cắt bề mặt của hình cầu, chúng ta đặt một điểm A 1đại diện cho ngôi sao này. Ngôi sao TRONG sẽ được biểu thị bằng dấu chấm B 1. Bằng cách lặp lại thao tác tương tự đối với tất cả các ngôi sao được quan sát, chúng ta thu được hình ảnh bầu trời đầy sao trên bề mặt quả cầu - một quả cầu sao. Rõ ràng là nếu người quan sát ở trung tâm của quả cầu tưởng tượng này, thì đối với anh ta, hướng tới các ngôi sao và hình ảnh của chúng trên quả cầu sẽ trùng nhau.
- Trung tâm của thiên cầu là gì? (Con mắt của người quan sát)
- Bán kính của thiên cầu là bao nhiêu? (Tùy ý)
- Các thiên cầu của hai người ngồi cạnh bàn khác nhau như thế nào? (Vị trí trung tâm).
Để giải quyết nhiều vấn đề thực tế, khoảng cách tới các thiên thể không đóng vai trò gì; chỉ có vị trí nhìn thấy được của chúng trên bầu trời là quan trọng. Các phép đo góc không phụ thuộc vào bán kính của hình cầu. Do đó, mặc dù thiên cầu không tồn tại trong tự nhiên, nhưng các nhà thiên văn học sử dụng khái niệm Thiên cầu để nghiên cứu sự sắp xếp hữu hình của các ngôi sao và hiện tượng có thể quan sát được trên bầu trời trong khoảng thời gian vài ngày hoặc nhiều tháng. Các ngôi sao, Mặt trời, Mặt trăng, các hành tinh, v.v. được chiếu lên một quả cầu như vậy, tách khỏi khoảng cách thực tế đến các ngôi sao sáng và chỉ xem xét khoảng cách góc giữa chúng. Khoảng cách giữa các ngôi sao trên thiên cầu chỉ có thể được biểu thị bằng số đo góc. Những khoảng cách góc này được đo bằng độ lớn của góc ở tâm giữa các tia hướng tới ngôi sao này và ngôi sao kia, hoặc các cung tương ứng của chúng trên bề mặt hình cầu.
Để ước tính gần đúng khoảng cách góc trên bầu trời, rất hữu ích khi nhớ dữ liệu sau: khoảng cách góc giữa hai ngôi sao cực của nhóm Ursa Major (α và β) là khoảng 5°, và từ α Ursa Major đến α Ursa Minor (Sao Cực) - gấp 5 lần - khoảng 25°.
Ước tính trực quan đơn giản nhất về khoảng cách góc cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các ngón tay của bàn tay dang rộng.
Chúng ta chỉ nhìn thấy hai ngôi sao sáng - Mặt trời và Mặt trăng - dưới dạng đĩa. Đường kính góc của những đĩa này gần như giống nhau - khoảng 30" hoặc 0,5°. Kích thước góc của các hành tinh và ngôi sao nhỏ hơn nhiều, vì vậy chúng ta xem chúng đơn giản như những điểm sáng. Bằng mắt thường, một vật thể trông không giống một vật thể điểm nếu kích thước góc của nó vượt quá 2 -3". Đặc biệt, điều này có nghĩa là mắt chúng ta phân biệt từng điểm sáng (ngôi sao) riêng lẻ nếu khoảng cách góc giữa chúng lớn hơn giá trị này. Nói cách khác, chúng ta thấy một vật không phải là một điểm chỉ khi khoảng cách tới nó vượt quá kích thước của nó không quá 1700 lần.
Đường dây dọi Z, Z' , đi qua mắt người quan sát (điểm C), nằm ở tâm thiên cầu, cắt thiên cầu tại các điểm Z - thiên đỉnh,Z’ - điểm thấp nhất.
thiên đỉnh- đây là điểm cao nhất trên đầu người quan sát.
Nadir -điểm của thiên cầu đối diện với thiên đỉnh.
Mặt phẳng vuông góc với đường dây dọi gọi làmặt phẳng ngang (hoặc mặt phẳng chân trời).
chân trời toán họcgọi là đường giao nhau của thiên cầu với mặt phẳng nằm ngang đi qua tâm thiên cầu.
Bằng mắt thường, bạn có thể nhìn thấy khoảng 6.000 ngôi sao trên toàn bộ bầu trời, nhưng chúng ta chỉ nhìn thấy một nửa trong số đó, vì nửa còn lại của bầu trời đầy sao bị Trái đất chặn khỏi chúng ta. Các ngôi sao có di chuyển trên bầu trời không? Hóa ra mọi người đều đang di chuyển và cùng một lúc. Bạn có thể dễ dàng xác minh điều này bằng cách quan sát bầu trời đầy sao (tập trung vào một số vật thể nhất định).
Do sự quay của nó, diện mạo của bầu trời đầy sao thay đổi. Một số ngôi sao vừa mới nổi lên từ đường chân trời (mọc lên) ở phần phía đông, những ngôi sao khác vào thời điểm này ở trên đầu bạn và những ngôi sao khác vẫn đang ẩn sau đường chân trời ở phía tây (bối cảnh). Đồng thời, đối với chúng ta, dường như bầu trời đầy sao quay như một tổng thể duy nhất. Bây giờ mọi người đều biết rõ rằng Sự quay của bầu trời là một hiện tượng rõ ràng do sự quay của Trái đất gây ra.
Hình ảnh về những gì xảy ra với bầu trời đầy sao do Trái đất quay hàng ngày có thể được chụp bằng máy ảnh.
Trong hình ảnh thu được, mỗi ngôi sao để lại dấu ấn dưới dạng một vòng cung tròn. Nhưng cũng có một ngôi sao chuyển động suốt đêm gần như không thể nhận thấy được. Ngôi sao này được gọi là Polaris. Trong suốt một ngày, nó mô tả một vòng tròn có bán kính nhỏ và luôn có thể nhìn thấy ở độ cao gần như bằng nhau so với đường chân trời ở phía bắc của bầu trời. Tâm chung của tất cả các vệt sao đồng tâm nằm trên bầu trời gần Sao Bắc Đẩu. Điểm mà trục quay của Trái đất hướng tới được gọi là thiên cực bắc. Vòng cung được sao Bắc Đẩu mô tả có bán kính nhỏ nhất. Nhưng cung này và tất cả các cung khác - bất kể bán kính và độ cong của chúng - tạo thành cùng một phần của đường tròn. Nếu có thể chụp đường đi của các ngôi sao trên bầu trời trong cả ngày, thì bức ảnh sẽ trở thành những vòng tròn hoàn chỉnh - 360°. Xét cho cùng, một ngày là khoảng thời gian Trái đất quay hoàn toàn quanh trục của nó.
Trong một giờ, Trái đất sẽ quay 1/24 vòng tròn, tức là 15°. Do đó, độ dài của cung mà ngôi sao sẽ mô tả trong thời gian này sẽ là 15° và trong nửa giờ nữa - 7,5°.
Trong suốt một ngày, các ngôi sao mô tả các vòng tròn lớn hơn, chúng càng ở xa Sao Bắc Đẩu.Trục quay hàng ngày của thiên cầu được gọi là (trục thế giới).
RR"Các điểm giao nhau của thiên cầu với trục của thế giới được gọi là cực của thế giới (dấu chấm - R thiên cực bắc, điểm - R"
thiên cực nam).
Sao Bắc Đẩu nằm gần cực Bắc của thế giới. Khi chúng ta nhìn Sao Bắc Đẩu, hay chính xác hơn là tại một điểm cố định bên cạnh nó - cực bắc của thế giới, hướng nhìn của chúng ta trùng với trục của thế giới. Cực thiên nam nằm ở bán cầu nam của thiên cầu.Máy bay EA, W.Q.vuông góc với trục của thế giới PP" và đi qua tâm thiên cầu được gọi làmặt phẳng xích đạo thiên thể, và đường giao nhau của nó với thiên cầu là.
xích đạo thiên thể xích đạo thiên thể
– một đường tròn thu được từ giao điểm của thiên cầu với một mặt phẳng đi qua tâm của thiên cầu vuông góc với trục của thế giới.
Đường xích đạo thiên thể chia thiên cầu thành hai bán cầu: bắc và nam.
Trục của thế giới, các cực của thế giới và đường xích đạo thiên thể tương tự như trục, cực và đường xích đạo của Trái đất, vì các tên được liệt kê gắn liền với chuyển động quay biểu kiến của thiên cầu và đó là hệ quả của sự quay thực sự của quả địa cầu.Máy bay đi qua điểm thiên đỉnh Z , trung tâm VỚI (dấu chấm thiên cầu và cựcthế giới được gọi làmặt phẳng của kinh tuyến trời, và đường giao nhau của nó với các dạng thiên cầu.
kinh tuyến thiên thể – một vòng tròn lớn của thiên cầu đi qua thiên đỉnh Z, thiên cực P, thiên cực nam P, điểm thấp nhất Z"
Ở bất kỳ nơi nào trên Trái đất, mặt phẳng kinh tuyến trời trùng với mặt phẳng kinh tuyến địa lý của nơi đó.
Tuyến trưa N.S. - đây là giao điểm của mặt phẳng kinh tuyến và đường chân trời. N – điểm phía bắc, S – điểm phía nam
Nó được đặt tên như vậy bởi vì vào giữa trưa, bóng của các vật thể thẳng đứng đổ về hướng này.
- Chu kỳ quay của thiên cầu là bao nhiêu? (Bằng chu kỳ quay của Trái đất - 1 ngày).
- Sự quay có thể nhìn thấy (rõ ràng) của thiên cầu xảy ra theo hướng nào? (Ngược lại với chiều quay của Trái đất).
- Có thể nói gì về vị trí tương đối của trục quay của thiên cầu và trục của trái đất? (Trục của thiên cầu và trục của trái đất sẽ trùng nhau).
- Có phải tất cả các điểm của thiên cầu đều tham gia vào chuyển động quay biểu kiến của thiên cầu không? (Các điểm nằm trên trục đều đứng yên).
Trái đất chuyển động theo quỹ đạo quanh Mặt trời. Trục quay của Trái Đất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo một góc 66,5°. Do tác dụng của lực hấp dẫn từ Mặt Trăng và Mặt Trời, trục quay của Trái Đất dịch chuyển, trong khi độ nghiêng của trục so với mặt phẳng quỹ đạo Trái Đất không đổi. Trục Trái đất dường như trượt dọc theo bề mặt hình nón. (điều tương tự cũng xảy ra với trục của một đỉnh thông thường ở cuối vòng quay).
Hiện tượng này được phát hiện vào năm 125 trước Công nguyên. đ. bởi nhà thiên văn học Hy Lạp Hipparchus và đặt tên tuế sai.
Trục Trái đất hoàn thành một vòng quay trong 25.776 năm - thời kỳ này được gọi là năm Platonic. Bây giờ gần P - cực bắc của thế giới có Sao Bắc Đẩu - α Ursa Minor. Sao Bắc Cực là ngôi sao hiện nằm gần Cực Bắc của thế giới. Ở thời đại chúng ta, kể từ khoảng năm 1100, một ngôi sao như vậy là Alpha Ursa Minor - Kinosura. Trước đây, danh hiệu Polaris lần lượt được gán cho π, η và τ Hercules, các ngôi sao Thuban và Kohab. Người La Mã hoàn toàn không có Sao Bắc Đẩu và gọi là những Người bảo vệ Kohab và Kinosura (α Ursa Minor).
Vào đầu niên đại của chúng ta, thiên cực ở gần α Draco - 2000 năm trước. Vào năm 2100, cực thiên sẽ chỉ cách Sao Bắc Đẩu 28" - bây giờ là 44". Vào năm 3200, chòm sao Cepheus sẽ trở thành vùng cực. Vào năm 14000 Vega (α Lyrae) sẽ là cực.
Làm thế nào để tìm thấy sao Bắc Đẩu trên bầu trời?
Để tìm Sao Bắc Đẩu, bạn cần nhẩm vẽ một đường thẳng xuyên qua các ngôi sao thuộc cung Đại Hùng (2 ngôi sao đầu tiên của “chiếc xô”) và đếm 5 khoảng cách giữa các ngôi sao này dọc theo nó. Ở nơi này, bên cạnh đường thẳng, chúng ta sẽ thấy một ngôi sao có độ sáng gần giống với các ngôi sao trong “xô” - đây là Sao Bắc Đẩu.
Trong chòm sao thường được gọi là Tiểu Hùng, sao Bắc Đẩu là ngôi sao sáng nhất. Nhưng cũng giống như hầu hết các ngôi sao trong nhóm Ursa Major, Polaris là một ngôi sao có cường độ thứ hai.
Tam giác mùa hè (hè thu) = sao Vega (α Lyrae, 25,3 năm ánh sáng), sao Deneb (α Cygnus, 3230 năm ánh sáng), sao Altair (α Orlae, 16,8 năm ánh sáng)
tọa độ thiên thể
Để tìm một ngôi sao trên bầu trời, bạn cần chỉ ra nó nằm ở phía nào của đường chân trời và độ cao của nó. Với mục đích này nó được sử dụng hệ tọa độ ngang – phương vị Và chiều cao.Đối với người quan sát ở bất kỳ đâu trên Trái đất, việc xác định phương thẳng đứng và phương ngang là không khó khăn.
Điểm đầu tiên trong số chúng được xác định bằng cách sử dụng đường thẳng đứng và được mô tả trong bản vẽ bằng đường thẳng đứng ZZ",đi qua tâm hình cầu (điểm VỀ).
Điểm Z nằm ngay trên đầu người quan sát được gọi là thiên đỉnh.
Một mặt phẳng đi qua tâm quả cầu vuông góc với dây dọi tạo thành một đường tròn khi nó cắt quả cầu - ĐÚNG VẬY, hoặc toán học, chân trời.
Chiều cao độ sáng được đo dọc theo một vòng tròn đi qua thiên đỉnh và độ sáng , và được biểu thị bằng độ dài cung của vòng tròn này từ đường chân trời đến điểm sáng. Cung này và góc tương ứng của nó thường được ký hiệu bằng chữ cái h.
Chiều cao của ngôi sao ở thiên đỉnh là 90°, ở đường chân trời - 0°.
Vị trí của ánh sáng so với các cạnh của đường chân trời được biểu thị bằng tọa độ thứ hai của nó - góc phương vị, có chữ MỘT. Phương vị được đo từ điểm phía nam theo chiều kim đồng hồ, vậy góc phương vị của điểm phía nam là 0°, điểm phía tây là 90°, v.v.
Tọa độ ngang của các ngôi sao sáng liên tục thay đổi theo thời gian và phụ thuộc vào vị trí của người quan sát trên Trái đất, bởi vì liên quan đến không gian thế giới, mặt phẳng chân trời tại một điểm nhất định trên Trái đất sẽ quay cùng với nó.
Tọa độ ngang của các ngôi sao sáng được đo để xác định thời gian hoặc tọa độ địa lý của các điểm khác nhau trên Trái đất. Trong thực tế, ví dụ như trong trắc địa, chiều cao và góc phương vị được đo bằng các dụng cụ quang học đo góc đặc biệt - máy kinh vĩ.
Để tạo bản đồ sao mô tả các chòm sao trên mặt phẳng, bạn cần biết tọa độ của các ngôi sao. Để làm được điều này, bạn cần chọn một hệ tọa độ có thể xoay theo bầu trời đầy sao. Để chỉ ra vị trí của các ngôi sao sáng trên bầu trời, một hệ tọa độ tương tự như hệ tọa độ được sử dụng trong địa lý được sử dụng, - hệ tọa độ xích đạo.
Hệ tọa độ xích đạo tương tự như hệ tọa độ địa lý trên quả địa cầu. Như bạn đã biết, vị trí của bất kỳ điểm nào trên quả địa cầu đều có thể được chỉ định Với sử dụng tọa độ địa lý - vĩ độ và kinh độ.
Vĩ độ địa lý - là khoảng cách góc của một điểm đến xích đạo của trái đất. Vĩ độ địa lý (φ) được đo dọc theo các kinh tuyến từ xích đạo đến các cực của Trái đất.
Kinh độ- Góc giữa mặt phẳng kinh tuyến của một điểm và mặt phẳng kinh tuyến gốc. Kinh độ địa lý (λ) được đo dọc theo đường xích đạo từ kinh tuyến gốc (Greenwich).
Vì vậy, ví dụ, Moscow có tọa độ sau: 37°30" kinh độ đông và 55°45" vĩ độ bắc.
Hãy giới thiệu hệ tọa độ xích đạo, cái mà cho biết vị trí của các ngôi sao sáng trên thiên cầu so với nhau.
Hãy vẽ một đường thẳng qua tâm thiên cầu song song với trục quay của Trái đất - trục mundi. Nó sẽ đi qua thiên cầu ở hai điểm có đường kính đối diện nhau, được gọi là Các điểm giao nhau của thiên cầu với trục của thế giới được gọi là - (dấu chấm Và R΄. Cực Bắc của thế giới được gọi là cực gần nơi có Sao Bắc Đẩu. Một mặt phẳng đi qua tâm hình cầu song song với mặt phẳng xích đạo của Trái đất, cắt mặt cầu tạo thành một đường tròn gọi là xích đạo thiên thể. Đường xích đạo thiên thể (giống như trái đất) chia thiên cầu thành hai bán cầu: Bắc và Nam. Khoảng cách góc của một ngôi sao tới đường xích đạo thiên thể được gọi là sự suy giảm.Độ xích vĩ được đo dọc theo một vòng tròn vẽ qua thiên thể và các cực của thế giới, nó tương tự như vĩ độ địa lý.
Sự suy giảm- khoảng cách góc của các ngôi sao từ đường xích đạo thiên thể. Độ suy giảm được ký hiệu bằng chữ δ. Ở bán cầu bắc, xích vĩ được coi là dương, ở bán cầu nam - âm.
Tọa độ thứ hai, biểu thị vị trí của ngôi sao trên bầu trời, tương tự như kinh độ địa lý. Tọa độ này được gọi thăng thiên bên phải .
Thăng thiên phải - Quá trình thăng thiên phải được đo dọc theo đường xích đạo thiên cầu từ điểm xuân phân γ, nơi Mặt trời xuất hiện hàng năm vào ngày 21 tháng 3 (ngày xuân phân). Nó được đo từ điểm xuân phân γ ngược chiều kim đồng hồ, tức là hướng về chuyển động quay hàng ngày của bầu trời. Do đó, các ngôi sao sáng mọc lên (và lặn) theo thứ tự thăng thiên bên phải tăng dần. góc giữa mặt phẳng của hình bán nguyệt vẽ từ thiên cực qua ánh sáng (vòng tròn suy giảm), và mặt phẳng hình bán nguyệt vẽ từ thiên cực đi qua điểm xuân phân nằm trên xích đạo
(vòng xích vĩ ban đầu). Thăng thiên bên phải được biểu thị bằng chữ α(δ, α) Xích vĩ và thăng thiên phải
Thật thuận tiện để biểu thị xích vĩ và thăng thiên không phải bằng độ mà bằng đơn vị thời gian. Xét rằng Trái đất quay một vòng trong 24 giờ, chúng ta có:
360° - 24 giờ, 1° - 4 phút;
15° - 1 giờ, 15" -1 phút, 15" - 1 giây.
Do đó, xích thăng bên phải, chẳng hạn, bằng 12 giờ là 180° và 7 giờ 40 phút tương ứng với 115°.
Nếu không cần độ chính xác đặc biệt thì tọa độ thiên thể của các ngôi sao có thể được coi là không thay đổi. Với sự quay hàng ngày của bầu trời đầy sao, điểm xuân phân cũng quay. Do đó, vị trí của các ngôi sao so với đường xích đạo và điểm xuân phân không phụ thuộc vào thời gian trong ngày cũng như vị trí của người quan sát trên Trái đất.
Hệ tọa độ xích đạo được mô tả trên biểu đồ sao chuyển động.