天體測量和天文坐標
天體測量是天文學的一部分,其主要目的是建立一個空間和時間的坐標系,以促進宇宙的科學描述。它也被稱為位置天文學或球形天文學。
大多數天文測量是根據數學分支建立的標準進行的,稱為球面三角學。該學科允許通過在不確定半徑的球形表面上投射這些值來替換天體之間的實際距離。
可以通過使用球面坐標來確定恆星的位置。在這種情況下,對象的位置是通過從坐標系統的中心或原點和兩個角度,類似於經度和緯度地面確定其距離,通過用計劃和參考軸視線的星形成。
最常用的確定坐標的儀器是子午線圈,這是一種由安裝在天文臺子午平面上的鏡頭組成的設備,可以自由地進行圓周運動。這種裝置允許直接測量恆星高度,當它穿過子午線時,一旦已知天文臺的地理緯度,就可以從那裡直接測量恆星的高度,這是由恆星的視線和恆星線的平面形成的偏角或角度。赤道。
天文坐標- 一旦定義了坐標,恆星就被視為位於不確定半徑的球形表面上的一個點,稱為天體拱頂,其中心是坐標系的原點。由於這個原點被認為是在觀測點,在地球中心或太陽中,坐標分別稱為地心,地心或日心。
水平坐標- 作為水平軸上的基本方向,垂直於觀察點。這直線在兩個方面切割了天體拱頂:天頂,上層和最低點,下層。作為一個基本平面,人們在觀察點採取垂直於垂直方向的方向,稱為水平平面,或簡稱為地平線。恆星視線與地平線形成的角度稱為高度(h)。如果從地平線朝向天頂測量,則該角度被認為是正的,而對於最低點則是負的。天球上的較小圓圈對應於相同高度的點,稱為almocántaras。
包含天頂 - 天底線的平面稱為垂直平面,面額延伸到在天球上確定的最大圓。含有地球兩極,即一種包括南北方向上的垂直平面,用於設定所述第二協調,稱為方位角(A),其對應於由垂直平面與子午星形成的角度和假設從0到360°C的值,從該平面與水平線相交的點,向西方向。通過使用經緯儀可以非常精確地直接測量水平坐標。
每小時坐標- 每小時坐標的基本方向由地球的旋轉軸給出,它在天球上確定兩個點,稱為天極,北極和南極。垂直於該軸的最大圓由地球赤道平面確定,稱為天體赤道。最後,穿過兩極的兩個最大圓圈稱為每小時圓圈或天體經線。
作為第一個星形的坐標,並成為由視線與赤道平面,其假設為090點的正的值形成了偏角,我們定向北方,或負的,當我們走進南行。第二坐標,稱為角時間對應於由所述觀測點的子午線和通過區域E,並假定值傳遞從0到24小時的圓形成的角度取向西南部(24小時對應於360°)。
赤道坐標- 在赤道坐標系中,我們使用直線提升,定義為赤道上對應於恆星和春分點的每小時圓圈形成的角度,作為基本坐標。
水平和時間坐標是局部的,因為它們根據觀察點而變化。對於同一觀察者,水平坐標也隨時間變化,時間角也是如此。提升和赤緯都與觀察者的時間和位置不變,這就是為什麼赤道坐標不是局部的。
水平,時間和赤道坐標之間的關係
從星座的位置,以坐標系表示,可以計算其在另一個系統中描述的等效位置。為此,有必要知道觀測點的地球緯度和春季點的每小時角度,稱為恆星時間。
相互關聯坐標系的公式如下:作為赤緯,ha高度,恆星的方位角和小時角。這些結果是通過將球面三角學的關係應用於由天頂,極點和星形成的三角形(稱為位置或航海三角形)而獲得的。
反過來,直線提升可以從表達式中獲得,或者其中T是恆星時間。因此,當直線提升星穿過子午線時,其每小時角度為零,因此。
黃道和星系坐標
在黃道坐標中,由地球圍繞太陽的軌道定義的平面被視為基本或黃道平面,其基本軸是垂直於觀測點處的黃道平面。後者在天穹上確定極E1和E2。在該系統中,主坐標是經度和緯度天體,其在正方向上從0到90o,從E1到負,從E2開始,並且起始於黃道平面。
為了研究銀河系的結構,有必要引入一種新的坐標系統,稱為銀河系,它具有銀河系對稱平面作為基本面。在觀測點垂直於該平面的直線構成該系統的基軸並確定北極和南極的銀極。
根據國際天文學聯合會於1960年批准的協議,銀河北極的赤道坐標為=12小時49分鐘= 27,4o相對於1950年的春分點的經度的本系統中的原點由軌跡給出銀河系與切斷銀河系極點的最大圓圈之間的交點,形成一個123°的角度,最大的圓圈切斷銀河系和天極。
時間
為了測量時間,必須使用能夠確定時間間隔的行動裝置。在這些測量中最常用的自然現象是恆星的運動,不僅是因為它的規律性,也因為這些同樣的現象確定睡眠和清醒,作物小時,一般情況下,生物循環。
在測量時間時使用以下運動:地球在其軸上的旋轉,定義了日期; 圍繞太陽的地球革命運動,定義了年份和季節,以及月球的運動,將年份分為幾個月。
一天的持續時間由地球的旋轉定義,恆星日是春季點的兩個連續高峰之間的間隔。春分點的時間角度決定了恆星時間,並且分隔兩個連續的太陽高峰的間隔定義了太陽日。由於地球繞太陽轉換,太陽日的持續時間不同,因此平均值為24小時的原因用於測量太陽日。根據這個值,恆星日持續23小時56分41秒。
太陽連續兩次通過黃道同一點之間經過的時間稱為恆星年,相當於365,25636平均太陽日。由於進動運動,太陽以春季點計算的熱帶年份連續兩次通過之間的間隔略小,相當於365,2422平均太陽日。
幾個月的持續時間依次是由月球的位移確定的,因此,所謂的恆星月相當於用星號的任何時間周期月亮的兩個連續的通道之間的間隔,並且具有27天,7小時的持續時間, 43分11秒。熱帶月份對應於將月亮的兩個連續通道與春點的小時圈分開的時間,相當於27天,7小時,43分鐘和4.7秒。朔望月由月亮的兩個相等階段之間的間隔確定,持續29天,12小時,44分鐘和32.2秒。最後,draconítico月27天5小時9分35.8秒由通過與黃道月球軌道的升支交點月亮的兩個通道之間的間隔來確定。