Галактическая система координат

Галактическая система координат — это небесная система координат в сферических координатах , центром которой является Солнце , основное направление совпадает с приблизительным центром Галактики Путь Млечный , а фундаментальная плоскость параллельна приближению галактической плоскости , но смещена относительно ее. север. Он использует правостороннее соглашение , что означает, что координаты положительны в направлении севера и востока в фундаментальной плоскости . ^[1]

Сферические координаты

Галактическая долгота

Долгота (символ $l$ ) измеряет угловое расстояние объекта к востоку вдоль галактического экватора от Галактического центра. Аналогично земной долготе , галактическая долгота обычно измеряется в градусах (°).

Галактическая широта

Широта (символ $b$ ) измеряет угол объекта к северу от галактического экватора (или средней плоскости), если смотреть с Земли. Аналогично земной широте , галактическая широта обычно измеряется в градусах (°).

Определение

Первую галактическую систему координат использовал Уильям Гершель в 1785 году. Ряд различных систем координат, каждая из которых отличалась на несколько градусов, использовался до 1932 года, когда Лундская обсерватория собрала набор таблиц преобразования, которые определили стандартную галактическую систему координат, основанную на северный полюс галактики в RA 12 ^час 40 ^м, dec +28° (по соглашению эпохи B1900.0 ) и долгота 0° в точке пересечения галактической плоскости и экваториальной плоскости . ^[1]

В 1958 году Международный астрономический союз (МАС) определил галактическую систему координат на основании радионаблюдений галактического нейтрального водорода через линию водорода , изменив определение галактической долготы на 32° и широты на 1,5°. ^[1] В экваториальной системе координат для равноденствия и экватора 1950,0 года северный галактический полюс определяется по прямому восхождению 12. ^час 49 ^м, склонение +27,4°, в созвездии Комы Вероники , с вероятной погрешностью ±0,1°. ^[2] Долгота 0° — это большой полукруг, который начинается из этой точки вдоль линии под углом 123° по отношению к экваториальному полюсу . Галактическая долгота увеличивается в том же направлении, что и прямое восхождение. Галактическая широта положительна по отношению к северному галактическому полюсу, при этом плоскость, проходящая через Солнце и параллельная галактическому экватору, равна 0 °, а полюса составляют ± 90 °. ^[3] Основываясь на этом определении, галактические полюса и экватор можно найти с помощью сферической тригонометрии и прецессировать к другим эпохам ; см. таблицу.

J2000.0, Экваториальные координаты аппроксимирующие галактические ориентиры ^[1]

Прямое восхождение

Склонение

Созвездие

Северный полюс
+90° широты

12 ^час 51.4 ^м

+27.13°

Кома Беренис
(около 31 ком )

Южный полюс
−90° широты

0 ^час 51.4 ^м

−27.13°

Скульптор
(около NGC 288 )

Центр
0° долготы

17 ^час 45.6 ^м

−28.94°

Стрелец
(в Стрельце А )

Антицентр
180° долгота

5 ^час 45.6 ^м

+28.94°

Возничий
(около HIP 27180)

Галактический север	Галактический юг	Галактический центр

МАС рекомендовал, чтобы в период перехода от старой системы, существовавшей до 1958 года, к новой, старые долгота и широта обозначались $l. я$ и $б я$ а новое должно обозначаться $l II$ и $б II$ . ^[3] Это соглашение иногда можно увидеть. ^[4]

Радиоисточник Стрелец А* , который является лучшим физическим маркером истинного Галактического Центра , расположен в 17°. ^час 45 ^м 40.0409 ^с, −29°00′28,118″ (J2000). ^[2] Округлено до того же количества цифр, что и в таблице, 17. ^час 45.7 ^м, −29,01° (J2000), имеется смещение примерно на 0,07° от определенного центра координат, что находится в пределах оценки ошибки 1958 года, составляющей ±0,1°. Из-за положения Солнца, которое в настоящее время находится на 56,75 ± 6,20 св . лет к северу от средней плоскости, и гелиоцентрического определения, принятого МАС, галактические координаты Стрельца A *: широта +0 ° 07 '12 дюймов южной широты, долгота 0 ° 04' 06″ . Поскольку, как определено, галактическая система координат не вращается со временем, Sgr A* фактически уменьшается по долготе со скоростью вращения галактики на Солнце, $Ω$ , примерно 5,7 угловых миллисекунд в год (см. Константы Оорта ).

Преобразование между экваториальными и галактическими координатами

Местоположение объекта, выраженное в экваториальной системе координат, может быть преобразовано в галактическую систему координат. В этих уравнениях $α$ — прямое восхождение , $δ$ — склонение . NGP относится к значениям координат северного галактического полюса, а NCP — к значениям северного полюса мира. ^[5]

{\begin{aligned}\sin(b)&=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(\delta )+\cos(\delta _{\text{NGP}})\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos(\delta _{\text{NGP}})\sin(\delta )-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\end{aligned}}

Обратное преобразование (от галактического к экваториальному) также можно выполнить с помощью следующих формул преобразования.

{\begin{aligned}\sin(\delta )&=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)+\cos(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\end{aligned}}

Где:

\alpha _{\text{NGP}}=12^{h}51.4^{m}\qquad \delta _{\text{NGP}}=27.13^{\circ }\qquad l_{\text{NCP}}=122.93314^{\circ }

Прямоугольные координаты

В некоторых приложениях используются прямоугольные координаты, основанные на галактической долготе, широте и расстоянии. В некоторых работах, посвященных далекому прошлому или будущему, галактическая система координат считается вращающейся, так что $ось x$ всегда идет к центру галактики. ^[6]

Существует два основных прямоугольных варианта галактических координат, обычно используемых для расчета космических скоростей галактических объектов. В этих системах $оси xyz$ обозначаются $UVW$ , но определения различаются в зависимости от автора. В одной системе $ось U$ направлена к Центру Галактики ( $l$ = 0°) и является правосторонней системой (положительной к востоку и к северному галактическому полюсу); в другом — $ось U$ направлена к антицентру галактики ( $l$ = 180°) и является левосторонней системой (положительной к востоку и к северному галактическому полюсу). ^[7]

В созвездиях

Галактический экватор проходит через следующие созвездия : ^[8]

См. также

Галактический квадрант - один из четырех круглых секторов галактики Млечный Путь.
Супергалактическая система координат - система координат.
Астрономические системы координат - Система определения положения небесных объектов.
Формирование и эволюция галактик
Млечный Путь – галактика, содержащая Солнечную систему.

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Блаув, А.; Гум, CS; Поузи, Дж. Л.; Вестерхаут, Г. (1960). «Новая система галактических координат МАС (редакция 1958 года)» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 121 (2): 123. Бибкод : 1960MNRAS.121..123B . дои : 10.1093/mnras/121.2.123 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Рид, MJ; Брунталер, А. (2004). «Правильное движение Стрельца А*». Астрофизический журнал . 616 (2): 874, 883. arXiv : astro-ph/0408107 . Бибкод : 2004ApJ...616..872R . дои : 10.1086/424960 . S2CID 16568545 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Джеймс Бинни, Майкл Меррифилд (1998). Галактическая астрономия . Издательство Принстонского университета . стр. 30–31. ISBN 0-691-02565-7 .
^ Например, в Когут, А.; и др. (1993). «Дипольная анизотропия на картах неба дифференциальных микроволновых радиометров COBE за первый год». Астрофизический журнал . 419 : 1. arXiv : astro-ph/9312056 . Бибкод : 1993ApJ...419....1K . дои : 10.1086/173453 .
^ Кэрролл, Брэдли; Остли, Дейл (2007). Введение в современную астрофизику (2-е изд.). Пирсон Аддисон-Уэсли. стр. 900–901. ISBN 978-0805304022 .
^ Например Бобылев, Вадим В. (март 2010 г.). «Поиск звезд, тесно сталкивающихся с Солнечной системой». Письма по астрономии . 36 (3): 220–226. arXiv : 1003.2160 . Бибкод : 2010AstL...36..220B . дои : 10.1134/S1063773710030060 . S2CID 118374161 .
^ Джонсон, Дин Р.Х.; Содерблом, Дэвид Р. (1987). «Расчет галактических космических скоростей и их неопределенностей с применением к группе Большой Медведицы». Астрономический журнал . 93 : 864. Бибкод : 1987AJ.....93..864J . дои : 10.1086/114370 .
^ «Созвездия Млечного Пути SEDS» .

Внешние ссылки

[Blaauwetal-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Блаув, А.; Гум, CS; Поузи, Дж. Л.; Вестерхаут, Г. (1960). «Новая система галактических координат МАС (редакция 1958 года)» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 121 (2): 123. Бибкод : 1960MNRAS.121..123B . дои : 10.1093/mnras/121.2.123 .

[Reidetal-2] Перейти обратно: ^а ^б Рид, MJ; Брунталер, А. (2004). «Правильное движение Стрельца А*». Астрофизический журнал . 616 (2): 874, 883. arXiv : astro-ph/0408107 . Бибкод : 2004ApJ...616..872R . дои : 10.1086/424960 . S2CID 16568545 .

[Binney-3] Перейти обратно: ^а ^б Джеймс Бинни, Майкл Меррифилд (1998). Галактическая астрономия . Издательство Принстонского университета . стр. 30–31. ISBN 0-691-02565-7 .

[4] Например, в Когут, А.; и др. (1993). «Дипольная анизотропия на картах неба дифференциальных микроволновых радиометров COBE за первый год». Астрофизический журнал . 419 : 1. arXiv : astro-ph/9312056 . Бибкод : 1993ApJ...419....1K . дои : 10.1086/173453 .

[5] Кэрролл, Брэдли; Остли, Дейл (2007). Введение в современную астрофизику (2-е изд.). Пирсон Аддисон-Уэсли. стр. 900–901. ISBN 978-0805304022 .

[6] Например Бобылев, Вадим В. (март 2010 г.). «Поиск звезд, тесно сталкивающихся с Солнечной системой». Письма по астрономии . 36 (3): 220–226. arXiv : 1003.2160 . Бибкод : 2010AstL...36..220B . дои : 10.1134/S1063773710030060 . S2CID 118374161 .

[Johnson-7] Джонсон, Дин Р.Х.; Содерблом, Дэвид Р. (1987). «Расчет галактических космических скоростей и их неопределенностей с применением к группе Большой Медведицы». Астрономический журнал . 93 : 864. Бибкод : 1987AJ.....93..864J . дои : 10.1086/114370 .

[SEDS-8] «Созвездия Млечного Пути SEDS» .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

v т и Галактики
Morphology	Disc Lenticular barred unbarred Spiral anemic barred flocculent grand design intermediate Magellanic unbarred Dwarf galaxy elliptical irregular spheroidal spiral Elliptical galaxy cD Irregular barred Peculiar Ring Polar
Structure	Active galactic nucleus Bar Bulge Central massive object Galactic Center Dark matter halo Disc Disc galaxy Halo corona Galactic plane Galactic ridge Interstellar medium Protogalaxy Galaxy filament Spiral arm Supermassive black hole Ultramassive
Active nuclei	Blazar LINER Markarian Quasar BL Lacertae object Radio X-shaped DRAGN Relativistic jet Seyfert
Energetic galaxies	Lyman-alpha emitter Lyman-break Luminous infrared ULIRG HLIRG ELIRG Starburst blue compact dwarf pea faint blue Luminous infrared galaxy Hot dust-obscured Green bean galaxy Hanny's Voorwerp Wolf-Rayet galaxy
Low activity	Low surface brightness Ultra diffuse Dark galaxy Red nugget Blue Nugget Dead disk
Interaction	Field Galactic tide Groups and clusters group cluster Brightest cluster galaxy fossil group Interacting merger collision cannibalism Jellyfish Satellite Stellar stream Superclusters Walls Voids and supervoids void galaxy
Lists	Galaxies Galaxies named after people Largest Nearest Polar-ring Ring Spiral Groups and clusters Large quasar groups Quasars List of the most distant astronomical objects Starburst galaxies Superclusters Voids
See also	Extragalactic astronomy Galactic astronomy Galactic coordinate system Galactic habitable zone Galactic magnetic fields Galactic orientation Galactic quadrant Galaxy color–magnitude diagram Galaxy formation and evolution Galaxy rotation curve Gravitational lens Gravitational microlensing Illustris project Intergalactic dust Intergalactic stars Intergalactic travel Population III stars Galaxy X (galaxy)
Category Portal