Прямое восхождение - Right ascension

Прямое восхождение и склонение как видно на внутренней стороне небесная сфера. Основное направление системы - Мартовское равноденствие, восходящий узел эклиптика (красный) на небесный экватор (синий). Прямое восхождение отсчитывается на восток до 24 °.час вдоль небесного экватора от основного направления.

Прямое восхождение (сокращенно РА; символ α) это угловое расстояние определенной точки, измеренной на восток вдоль небесный экватор от солнце на Мартовское равноденствие в (часовой круг рассматриваемой точки над землей.[1] В паре с склонение, эти астрономические координаты укажите местоположение точки на небесная сфера в экваториальная система координат.

Старый термин, прямое восхождение (латинский: ascensio recta)[2] относится к восхождение, или точка на небесном экваторе, которая поднимается с любым небесный объект как видно из земной шар с экватор, где небесный экватор пересекает то горизонт в прямой угол. Это контрастирует с наклонное восхождение, точка на небесном экваторе, которая поднимается вместе с любым небесным объектом, если смотреть с большинства широты на Земле, где небесный экватор пересекает горизонт загар наклонный угол.[3]

Объяснение

Прямое восхождение (синий) и склонение (зеленый), если смотреть снаружи небесная сфера
Разные часовые углы изображены здесь. Символ ♈ - это весеннее равноденствие направление.
Если предположить, что день в году - мартовское равноденствие: солнце находится в направлении серой стрелки, звезда, отмеченная зеленой стрелкой, будет казаться восходящей где-то на востоке около полуночи (Земля, нарисованная «сверху», поворачивается против часовой стрелки). Когда наблюдатель достигает зеленой стрелки, рассвет становится все сильнее (см. Синее небо. Рэлеевское рассеяние ) свет звезды за шесть часов до захода на западный горизонт. Прямое восхождение звезды около 18час. 18час означает, что это мартовская ранняя звезда, и в голубое небо утром. Если 12час RA, звезда будет мартовской звездой всю ночь, как противоположный Мартовское равноденствие. Если 6час RA эта звезда будет мартовской звездой поздних часов, на ее максимуме (меридиане) в сумерках.
Основная статья: Экваториальная система координат

Прямое вознесение - небесный эквивалент земного долгота. И прямое восхождение, и долгота измеряют угол от основного направления (нулевой точки) на экватор. Прямое восхождение отсчитывается от Солнца в точке Мартовское равноденствие то есть Первая точка Овна, который является местом на небесная сфера где Солнце пересекает небесный экватор с юга на север в марше равноденствие и в настоящее время находится в созвездие Рыб. Прямое восхождение измеряется непрерывно по полному кругу от этого выравнивания Земли и Солнца в космосе, в это равноденствие, причем измерение увеличивается к востоку.[4]

Если смотреть с Земли (кроме полюсов), отмечалось, что объекты имеют 12час РА дольше всего видны (появляются всю ночь) во время мартовского равноденствия; те, у кого 0час РА (кроме солнца) сделайте это во время сентябрьского равноденствия. В эти дни в полночь такие объекты достигнут («кульминации») своей наивысшей точки (своего меридиана). Насколько высоко зависит от их склонения; если склонение 0 ° (т.е. на небесный экватор ), то на экваторе Земли они находятся прямо над головой (на зенит ).

Для прямого восхождения можно было выбрать любые единицы измерения угла, но обычно они измеряются в часах (час), минуты (м) и секунды (s), с 24час эквивалентно полному кругу. Астрономы выбрали эту единицу измерения для измерения прямого восхождения, потому что они измеряют местоположение звезды, рассчитывая время ее прохождения через самую высокую точку неба как точку Земля вращается. Линия, проходящая через самую высокую точку неба, называется меридиан, - проекция линии долготы на небесную сферу. Поскольку полный круг содержит 24час прямого восхождения или 360 ° (градусы дуги ), 1/24 круга измеряется как 1час прямого восхождения, или 15 °; 1/1440 круга измеряется как 1м прямого восхождения, или 15 угловых минут (также пишется как 15 ′); и 1/86400 круга содержит 1s прямого восхождения, или 15 угловых секунд (также пишется как 15 ″). Полный круг, измеренный в единицах прямого восхождения, содержит 24 × 60 × 60 = 86400s, или же 24 × 60 = 1440м, или 24час.[5]

Смотрите также: Часовой угол

Поскольку прямые восхождения измеряются в часах (от вращение Земли ), их можно использовать для определения времени положения объектов на небе. Например, если звезда с RA = 1час 30м 00s находится на своем меридиане, то звезда с RA = 20час 00м 00s будет на / на своем меридиане (в его кажущейся самой высокой точке) 18,5 сидерические часы потом.

Сидерический часовой угол, используемый в небесная навигация, похоже на прямое восхождение, но увеличивается на запад, а не на восток. Обычно измеряется в градусах (°), это дополнение прямого восхождения относительно 24час.[6] Важно не путать звездный часовой угол с астрономической концепцией часовой угол, который измеряет угловое расстояние объекта к западу от локальной меридиан.

Символы и сокращения

Единица измеренияЦенитьСимволШестидесятеричный системаВ радианах
Час1/24 кругчас15°π/12 рад
Минуты1/60 час, 1/1440 кругм1/4°, 15′π/720 рад
Второй1/60 минута 1/3600 час, 1/86400 кругs1/240°, 1/4′, 15″π/43200 рад

Эффекты прецессии

Основная статья: Осевая прецессия

Ось Земли вращается вокруг небольшого круга (относительно экватора) медленно на запад вокруг полюсов эклиптики, совершая один цикл примерно за 26000 лет. Это движение, известное как прецессия, приводит к тому, что координаты неподвижных небесных объектов изменяются непрерывно, хотя и довольно медленно. Следовательно, экваториальные координаты (включая прямое восхождение) по своей сути относятся к году их наблюдения, и астрономы указывают их со ссылкой на конкретный год, известный как год эпоха. Координаты разных эпох должны быть математически повернуты, чтобы соответствовать друг другу или соответствовать стандартной эпохе.[7] Прямое восхождение для «неподвижных звезд» около эклиптики и экватора увеличивается в среднем примерно на 3,05 секунды в год, или на 5,1 минуты за столетие, но для неподвижных звезд, находящихся дальше от эклиптики, скорость изменения может быть любой, от отрицательной бесконечности до положительной бесконечности. Прямое восхождение Полярная звезда быстро увеличивается. В Северный полюс эклиптики в Драко и Южный полюс эклиптики в Дорадо всегда на прямом восхождении 18час и 6час соответственно.

Используемая в настоящее время стандартная эпоха J2000.0, то есть 1 января 2000 г. в 12:00 TT. Префикс "J" указывает на то, что это Юлианская эпоха. До J2000.0 астрономы использовали последовательные Бесселианские эпохи B1875.0, B1900.0 и B1950.0.[8]

История

Как прямое восхождение получил свое название. Древняя астрономия очень интересовалась восходом и заходом небесных объектов. В восхождение была точка на небесный экватор (красный), который поднимался или садился одновременно с объектом (зеленый) на небесная сфера. Если смотреть с экватора, оба были на большой круг от полюса к полюсу (слева, sphaera recta или правая сфера). Практически нигде их не было (центр, sphaera obliqua или косая сфера). На полюсах предметы не поднимались и не садились (верно, сфера параллельная или параллельная сфера). Прямое восхождение объекта - это его восхождение по правой сфере.[9]

Концепция прямого восхождения была известна по крайней мере еще в Гиппарх кто измерял звезды в экваториальных координатах во 2 веке до нашей эры. Но Гиппарх и его преемники добились своего. звездные каталоги в эклиптические координаты, а использование RA ограничивалось особыми случаями.

С изобретением телескоп, астрономы получили возможность наблюдать небесные объекты более подробно при условии, что телескоп можно было держать наведенным на объект в течение определенного периода времени. Самый простой способ сделать это - использовать экваториальная гора, что позволяет выровнять телескоп по одному из двух стержней, параллельных оси Земли. Моторизованный часовой привод часто используется с экваториальным креплением для компенсации Вращение Земли. Поскольку экваториальная монтировка стала широко использоваться для наблюдений, для простоты в то же время была принята экваториальная система координат, включающая прямое восхождение. Затем экваториальные монтировки можно было бы точно направить на объекты с известным прямым восхождением и склонением с помощью установка кругов. Первым звездным каталогом, который использовал прямое восхождение и склонение, был Джон Флемстид с Historia Coelestis Britannica (1712, 1725).

Все небо, разделенное на две половины. Прямое восхождение (синий) начинается в Мартовское равноденствие (справа, на пересечении ул. эклиптика (красный) и экватор (зеленый)) и увеличивается к востоку (влево). Линии прямого восхождения (синие) от полюса к полюсу делят небо на 24 часа, каждый эквивалентен 15 °.

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ Управление морского альманаха военно-морской обсерватории США (1992). Зайдельманн, П. Кеннет (ред.). Пояснительное приложение к астрономическому альманаху. Научные книги университета, Милл-Вэлли, Калифорния. п. 735. ISBN  0-935702-68-7.
  2. ^ Блау, Гильельми (1668). Institutio Astronomica. Апуд Йоханнем Блау. п. 65., "Ascensio recta Solis, stellæ, aut alterius cujusdam signi, est gradus æquatorus cum quo simul exoritur in sphæra recta "; примерно переводится"Прямое восхождение Солнца, звезд или любого другого знака - это градус экватора, который вместе поднимается в правильной сфере "
  3. ^ Латроп, Джон (1821). Сводный трактат об использовании глобусов и карт. Уэллс, Лилли и Дж. Бурдит, Бостон. стр.29, 39.
  4. ^ Моултон, Лесной Луч (1916). Введение в астрономию. Macmillan Co., Нью-Йорк. стр.125 –126.
  5. ^ Моултон (1916), стр. 126.
  6. ^ Пояснительное приложение (1992), стр. 11.
  7. ^ Моултон (1916), стр. 92–95.
  8. ^ см., например, Управление морского альманаха военно-морской обсерватории США; Гидрографическое управление Великобритании; H.M. Офис морского альманаха (2008). «Шкалы времени и системы координат, 2010». Астрономический альманах за 2010 год. Правительство США Типография. п. БИ 2.
  9. ^ Блау (1668), стр. 40–41.

внешняя ссылка