Сузір'я, через які проходить небесний екватор. Великий всесвіт

Небесний екватор - велике коло, яке утворюється перетином небесної сфери з площиною земного екватора.

Небесним екватором називається лінія перетину площини земного екватора з небесною сферою. Екліптика – лінія перетину площини земної орбіти (лінії, якою Земля рухається навколо Сонця) з небесною сферою.

Небесним екватором є лінія перетину площини земного екватора з небесною сферою. Екліптика - лінія перетину площини земної орСппи (лінії, якою Земля рухається навколо Сонця) з небесною сферою.

Дуга небесного екватора а 0Е від точки весняного рівнодення до його висхідної точки Е визначає також час сходу р відповідної дуги екліптики від точки весняного рівнодення до її висхідної точки.

Перетинається з небесним екватором у точках весняного та осіннього рівнодень.

Сонця; перетинається з небесним екватором у точках весняного та осіннього рівнодення.

Як відомо, висота полюса небесного екватора над горизонтом у даному географічному пункті дорівнює його географічній широті.

Знаючи дугу 0Е, легко знайти точку небесного екватора, що перетинає лінію горизонту одночасно з цією зіркою; її пряме сходження дорівнюватиме а 0Е, де а - пряме сходження зірки.

Йдеться про екліптику - похилому до небесного екватора великому колі небесної сфери, вздовж якого відбувається видимий рух Сонця. Біля неї пролягають також видимі шляхи Місяця та планет.

Екліптика, якою рухається Сонце, перетинає небесний екватор у двох точках. Коли Сонце досягає однієї з них, вона симетрична до земної осі. День і ніч рівні для всіх частин земної кулі: настає рівнодення. Прецесія - це повільне обертання всієї небесної сфери, включаючи зодіак і Сонце, навколо осі екліптики, перпендикулярно її площині. Вся небесна сфера бере участь у цьому повільному обертанні навколо екліптики. Це застосовно, наприклад, до зірок, що знаходяться поблизу осі, що проходить з півночі на південь, яка скріплена із Землею і утворює з віссю екліптики кут231/3; цей рух захоплює Полярну зірку вбік від осі, що проходить з півночі на яр, і приносить з часом до цієї ділянки неба іншу зірку. Таким чином, у ті-яєнпі кількох століть у положенні, що відповідає Полярній зірці, спостерігається яскрава зірка, а протягом інших століть у цьому місці в зірковій картині буде пробіл - зірка спостерігатися не буде. Протягом сорока з гаком століть, за період, що минув від будівництва пірамід до наших днів, накопичилося досить значне зрушення. Досліджуючи тунелі в пірамідах, побудовані для спостереження Сіріуса опівночі у весняне рівнодення, ми можемо приблизно оцінити, коли були побудовані самі піраміди.

ВЕСЕННОГО РІВНОДЕНСТВА ТОЧКА - точка небесної сфери, до якої небесний екватор перетинається з екліптикою.

Нічний небозведення астрономи називають небесною сферою. Ця назва прийшла до нас з античності, коли люди всерйоз вважали, ніби земна куля лежить у центрі Всесвіту і з усіх боків оточена сферою зірок, виконаною, на думку деяких філософів, із кришталю.

Сьогодні ідеї про небесну сферу здаються сміховинними, але насправді вони виникли не просто так, в результаті польоту фантазії наших предків, а мали під собою вагомі підстави. Увечері уважно подивіться уважно на небо. Зверніть увагу на місяць та зірки, на їх повільний рух зі сходу на захід. Добовий рух зірок небом зовсім не схожий на рух хмар! Зірки, планети, а також Місяць та Сонця рухаються по дугах кіл, а не по прямих!

Адже не дарма в мові є така фраза - небесний купол. Небо накриває нас напівсферою, на якій знаходяться всі небесні тіла. Це, звичайно, явище, що здається, пов'язане з надзвичайною віддаленістю від нас зірок і планет. Вони такі далекі, що, в який би бік неба ми не подивилися, бачаться нам віддаленими на однакову, майже нескінченну відстань. А, як відомо з курсу геометрії, в якій стародавні греки зналися чудово, безліч точок, рівновіддалених від центру, утворюють сферу!

Термін активно використовується в астрономії і сьогодні. Більше того, небесна сфера, хоч і не існує насправді, є абсолютно необхідною для побудови системи небесних координат! Система астрономічних координат аналогічна системі географічних координат, лише, на відміну географів, вивчають сферу-Землю зовні, астрономи вивчають небесну сферу зсередини, перебуваючи хіба що її центрі.

Купол небесної сфери та сітка екваторіальних координат. Малюнок: Stellarium

Як і на поверхні Землі, на небі також є екватор- це велике коло небесної сфери, площина якого збігається із площиною земного екватора. По суті небесний екватор - проекція земного екватора на картину сузір'їв. Небесний екватор поділяє небесну сферу на дві півкулі: північну півкулю, з вершиною у північному полюсі світу, та південну півкулю, з вершиною у південному полюсі світу. Сузір'я, через які проходить небесний екватор, називають екваторіальними.

На північному полюсі Землі небесний екватор збігається з горизонтом, але в небі видно сузір'я лише північної півкулі небесної сфери. На екваторі Землі небесний екватор проходить прямо над головою і можна побачити зірки обох півкуль! У наших помірних широтах небесний екватор проходить не надто високо над горизонтом; жителям Росії та сусідніх країн для спостерігаються всі зірки північної півкулі небесної сфери та – частково – південної.

Де ж проходить екватор небом?

Взимку і напровесні дуже легко визначити положення екватора за сузір'ям Оріона. Центральну частину цього сузір'я складають три яскраві білі зірки, розташовані на одній прямій на невеликій відстані одна від одної. Це знаменитий астеризм.

Сузір'я Оріона та небесний екватор. Малюнок: Stellarium

Пояс Оріонузлегка нахилений в небі: його крайня права зірка знаходиться вище за крайню ліву. Назва правої зірки в поясі - Мінтака(або дельта Оріона). Вона чудова тим, що знаходиться дуже близько до небесного екватора. Відмінювання Мінтакі (величина, аналогічна широті в географії) дорівнює -00 ° 18 '27 ". Це означає, що зірка знаходиться лише на третину градуса на південь від екватора, у південній півкулі неба. Можна сказати, що Мінтака – екваторіальна зірка.

Небесний екватор проходить поблизу Пояса Оріона і його крайньої правої зірки Мінтакі. Малюнок: Stellarium

Пояс Оріона - найяскравіший астеризм, що знаходиться в безпосередній близькості від небесного екватора, а Мінтака, що має блиск 2,40 m - найяскравіша зірка поблизу. На весняному небі, в сузір'ї Діви майже такій самій відстані від екватора знаходиться зірка дзета Діви (відмінювання -00° 35′ 45″), але її блиск значно нижчий (3,35 m). У 2017 році в 7° на південь від діти Діви знаходиться планета Юпітер.

Довільного радіусу, яку проектуються небесні світила: служить на вирішення різних астрометричних завдань. За центр небесної сфери, як правило, сприймають око спостерігача. Для спостерігача, що знаходиться на поверхні Землі, обертання небесної сфери відтворює добовий рух світил на небі. Площа небесної сфери з урахуванням мінливості значення розмірів дуги рівних відмін становить 41252.96 кв. градусів.

Радіус небесної сфери може бути прийнятий будь-яким: з метою спрощення геометричних співвідношень його вважають рівним одиниці. Залежно від розв'язуваного завдання центр небесної сфери може бути поміщений у місце:

• де знаходиться спостерігач (топоцентрична небесна сфера),
• у центр Землі (геоцентрична небесна сфера),
• у центр тієї чи іншої планети (планетоцентрична небесна сфера),
• у центр Сонця (геліоцентрична небесна сфера) або в будь-яку ін. точку простору.

Кожному світилу на небесній сфері відповідає точка, де її перетинає пряма, що з'єднує центр небесної сфери зі світилом (з його центром). При вивченні взаємного розташування та видимих ​​рухів світил на небесній сфері обирають ту чи іншу систему координат), що визначається основними точками та лініями. Останні, зазвичай, є великими колами небесної сфери. Кожне велике коло сфери має два полюси, що визначаються на ній кінцями діаметра, перпендикулярного до площини даного кола.

Історія

Уявлення про Небесну сферу виникло в давнину; в основу його лягло зорове враження про існування куполоподібного небесного склепіння. Це враження пов'язане з тим, що в результаті величезної віддаленості небесних світил людське око не в змозі оцінити відмінності в відстанях до них, і вони однаково видалені. У давніх народів це асоціювалося з наявністю реальної сфери, що обмежує весь світ і несе на своїй поверхні численні зірки. Отже, у тому уявленні небесна сфера була найважливішим елементом Всесвіту. З розвитком наукових знань такий погляд на небесну сферу відпав. Однак закладена в давнину геометрія небесної сфери в результаті розвитку та вдосконалення набула сучасного вигляду, в якому і використовується в астрометрії.

Назви найважливіших точок та дуг на небесній сфері

Вертикальна лінія та пов'язані з нею (похідні) поняття

Вертикальна лінія

Відвісна лінія(або вертикальна лінія) - Пряма , що проходить через центр небесної сфери і збігається з напрямком нитки схилу в місці спостереження. Для спостерігача, що знаходиться на поверхні Землі, прямовисна лінія проходить через центр Землі та точку спостереження.

Зеніт та надир

Вертикальна лінія перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках - зеніте, над головою спостерігача, та надирі- Діаметрально протилежній точці.

Математичний обрій

Математичний горизонт- велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна до прямовисної лінії. Математичний обрій ділить поверхню небесної сфери на дві половини: видимудля спостерігача, з вершиною в зеніті, та невидимуз вершиною в надирі. Математичний обрій, взагалі кажучи, не збігається з видимим горизонтомвнаслідок нерівності поверхні Землі та різною висотою точок спостереження, а також викривлення променів світла в атмосфері.

Повертання небесної сфери та пов'язані (похідні) поняття

Вісь світу

P,P" - полюси світу, T,T" - точки рівнодення, E,C - точки сонцестояння, П,П" - полюси екліптики, PP" - вісь світу, ПП" - вісь екліптики, ATQT" - небесний екватор, ETCT - екліптика

ось світу- уявна лінія, що перетинає небесну сферу в північному та південному полюсах (навколо неї відбувається обертання небесної сфери).

Полюси світу

Вісь світу перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках. північному полюсі світуі південному полюсі світу. Північним полюсом називається той, з боку якого обертання небесної сфери відбувається за годинниковою стрілкою, якщо дивитися на сферу ззовні.

Якщо дивитися на небесну сферу зсередини, (Що ми зазвичай і робимо, спостерігаючи зоряне небо), то в околиці північного полюса світу її обертання відбувається проти годинникової стрілки, а в околиці південного полюса світу - за годинниковою стрілкою.

Небесний екватор

Небесний екватор- велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна до осі світу. Небесний екватор ділить поверхню небесної сфери на дві півкулі: Північна півкуля, з вершиною в північному полюсі світу, та Південна півкуляз вершиною в південному полюсі світу.

Терміни, що народжуються в перетинах понять "Стемна лінія" і "Обертання небесної сфери"

Крапки сходу та заходу

Небесний екватор перетинається з математичним горизонтом у двох точках: точці сходуі точці заходу. Точкою сходу називається та, в якій точки небесної сфери, що обертається, перетинають математичний горизонт, переходячи з невидимої півсфери в видиму.

Небесний меридіан

Небесний меридіан- велике коло небесної сфери, площина якого проходить через прямовисну лінію та вісь світу. Небесний меридіан ділить поверхню небесної сфери на дві півкулі. сходова півкуля, з вершиною в точці сходу, і західна півкуляз вершиною в точці заходу.

Південна лінія

Південна лінія- Лінія перетину площини небесного меридіана та площини математичного горизонту.

Крапки півночі та півдня

Небесний меридіан перетинається з математичним горизонтом у двох точках: точці півночіі крапці півдня. Точкою півночі називається та, що ближче до північного полюса світу.

Екліптика

Екліптика- велике коло небесної сфери, перетин небесної сфери та площини орбіти центру мас системи Земля – Місяць. З великою точністю з екліптики відбувається видимий річний рух Сонця небесною сферою. Площина екліптики перетинається з площиною небесного екватора під кутом ε = 23°26". Північний полюс екліптики знаходиться в сузір'ї Дракона з екваторіальними координатами: R.A. = 18h00m, Dec = +66°33". Примітно, що неподалік північного полюса екліптики розташована планетарна туманність Котяче Око (NGC6543).

α = 192,85948 ° β = 27,12825 °

називається північним галактичним полюсом, А діаметрально протилежна їй точка - південним галактичним полюсом.

Велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна до лінії, що з'єднує галактичні полюси, називається галактичним екватором.

Назви дуг на небесній сфері, пов'язані з положенням світил

Альмукантарат

Альмукантара́т- Араб. коло рівних висот

Альмукантаратсвітила - мале коло небесної сфери, що проходить через світило, площина якого паралельна площині математичного горизонту.

Вертикальне коло

Коло висотиабо вертикальне колоабо вертикалсвітила - велике півколо небесної сфери, що проходить через зеніт, світило та надір.

Добова паралель

Добова паралельсвітила - мале коло небесної сфери, що проходить через світило, площина якого паралельна площині небесного екватора. Видимі добові рухи світил відбуваються за добовими паралелями.

Коло відміни

Коло відмінюваннясвітила - велике півколо небесної сфери, що проходить через полюси світу та світило.

НЕБЕСНА СФЕРА 1: НЕБЕСНИЙ ЕКВАТОР

У давнину астрономи припускали, що всі зірки прикріплені до невидимої сфери, яка називається небесною і навколишньою Землю, як показано на малюнку внизу. Земля обертається навколо своєї осі з постійною швидкістю, роблячи один оберт кожні 24 години, що відповідає 15° на годину, так як повний оберт Землі становить 360°. Стародавні астрономи вважали, що Земля закріплена в центрі небесної сфери, яка, за їхніми уявленнями, робила повний оборот з постійною швидкістю кожні 24 години, захоплюючи нерухомі зірки.

Полярна зірка розташована над Північним полюсом Землі. Можна припустити, що вісь обертання небесної сфери проходить через Полярну зірку. Небесний екватор є проекцією земного екватора на небесну сферу. Велике коло небесної сфери - це коло, яке проходить через обидва її полюси.

Становище зірки на небесній сфері визначається двома координатами. Схилянням називається кут між напрямком із центру небесної сфери на дану зірку та площиною небесного екватора. Зірки, розташовані північніше небесного екватора, мають позитивне відмінювання; зірки, розташовані на південь від небесного екватора, – негативне. Другою координатою є пряме сходження - кут між певною точкою на небесному екваторі, відомою як перша точка Овна (Y), і великим колом відмінювання, що проходить цю зірку. Ця координата відповідає земній довготі.

Пряме сходження зазвичай позначається в годинах, що відповідають часовому інтервалу між проходженням першої точки Овна через меридіан спостерігача (велике коло від півночі на південь через точку, що знаходиться безпосередньо над спостерігачем, і Полярну зірку) і проходженням зірки, що перетинає меридіан спостерігача з схід. Інакше кажучи, пряме сходження відраховується у часовій мірі у бік, зворотному напрямку обертання зоряного неба.

також статтю "Зоряний та сонячний час".

Екватор небесний Екватор небесний - велике коло небесної сфери, якого площина перпендикулярна до лінії, що з'єднує полюси сфери, і паралельна площині земного Е. Служить основною площиною для рахунку відмін і прямих сходжень