Прямое восхождение

Прямое восхождение (сокращенно RA ; символ $α$ ) — это угловое расстояние конкретной точки, измеренное в восточном направлении вдоль небесного экватора от Солнца в день мартовского равноденствия до ( часового круга ) рассматриваемой точки над Землей. ^[1] В сочетании со склонением эти астрономические координаты определяют местоположение точки на небесной сфере в экваториальной системе координат .

Старый термин, прямое восхождение ( лат . Ascensio Recta ). ^[2] относится к восхождению или точке на небесном экваторе, которая восходит к любому небесному объекту если смотреть с , Земли экватора где небесный экватор пересекает горизонт , под прямым углом . Оно контрастирует с косым восхождением — точкой на небесном экваторе, которая поднимается над любым небесным объектом, если смотреть с большинства широт Земли, где небесный экватор пересекает горизонт под косым углом . ^[3]

Объяснение

Прямое восхождение является небесным эквивалентом земной долготы . И прямое восхождение, и долгота измеряют угол от основного направления (нулевой точки) на экваторе . Прямое восхождение измеряется от Солнца в день мартовского равноденствия , т.е. в Первой Точке Овна , которая является местом на небесной сфере , где Солнце пересекает небесный экватор с юга на север в день мартовского равноденствия и в настоящее время находится в созвездии Рыб . Прямое восхождение измеряется непрерывно по полному кругу от этого выравнивания Земли и Солнца в пространстве, от этого равноденствия, причем измерение увеличивается к востоку. ^[4]

Если смотреть с Земли (за исключением полюсов), у объектов отмечено 12 ^час RA видны дольше всего (появляются всю ночь) в мартовское равноденствие; те, у кого 0 ^час РА (кроме Солнца) делают это в сентябрьское равноденствие. В эти дни в полночь такие объекты достигнут («кульминации») своей высшей точки (своего меридиана). Насколько высоко зависит от их склонения; если склонение 0° (т.е. на небесном экваторе ), то на экваторе Земли они находятся прямо над головой (в зените ).

любую угловую единицу , но обычно ее измеряют в часах ( Для прямого восхождения можно было выбрать ^час), минуты ( ^м) и секунды ( ^с), с 24 ^час эквивалентен полному кругу . Астрономы выбрали эту единицу измерения для измерения прямого восхождения, потому что они определяют местоположение звезды, определяя время ее прохождения через самую высокую точку неба при вращении Земли . Линия, проходящая через самую высокую точку неба, называемая меридианом , представляет собой проекцию линии долготы на небесную сферу. Поскольку полный круг содержит 24 ^час по прямому восхождению или 360° ( угловые градусы ), ⁠ 1/24 ⁠ как 1 круга измеряется ^час прямого восхождения, или 15°; ⁠ 1/1440 ⁠ 1 как круга измеряется ^м прямого восхождения, или 15 угловых минут (также пишется как 15 '); и ⁠ 1/86400 ⁠ содержит 1 круга ^с прямого восхождения, или 15 угловых секунд (также пишется как 15 дюймов). Полный круг, измеренный в единицах прямого восхождения, содержит 24 × 60 × 60 = 86 400. ^с, или 24 × 60 = 1 440 ^м, или 24 ^час. ^[5]

Поскольку прямые восхождения измеряются в часах ( вращения Земли ), их можно использоватьопределять положение объектов на небе. Например, если звезда с RA = 1 ^час 30 ^м 00 ^с находится на меридиане, то звезда с RA = 20 ^час 00 ^м 00 ^с будет на своем меридиане (в своей видимой высшей точке) 18,5 сидерических часов спустя.

Сидерический часовой угол, используемый в астрономической навигации , подобен прямому восхождению, но увеличивается в западном, а не в восточном направлении. Обычно измеряется в градусах (°), это дополнение прямого восхождения относительно 24. ^час. ^[6] Важно не путать сидерический часовой угол с астрономическим понятием часового угла , который измеряет угловое расстояние объекта к западу от местного меридиана .

Символы и сокращения

Единица	Ценить	Символ	Шестидесятеричная система	В радианах
Час	⁠ 1/24 ⁠ круг	^час	15 °	⁠ $π$ / 12 ⁠ рад
минута	⁠ 1/60 ⁠ час , ⁠ 1/1 440 ⁠ круг	^м	⁠ 1 / 4 ⁠ °, 15 ′	⁠ $π$ / 720 ⁠ рад
Второй	⁠ 1/60 ⁠ , минута ⁠ 1/3 600 ⁠ час , ⁠ 1/86 400 ⁠ круг	^с	⁠ 1 / 240 ⁠ °, ⁠ 1 / 4 ⁠ ′, 15 ″	⁠ $π$ / 43 200 ⁠ рад

Эффекты прецессии

Ось Земли движется по небольшому кругу (относительно небесного экватора) медленно на запад вокруг небесных полюсов , совершая один цикл примерно за 26 000 лет. Это движение, известное как прецессия , приводит к тому, что координаты неподвижных небесных объектов изменяются непрерывно, хотя и довольно медленно. Поэтому экваториальные координаты (включая прямое восхождение) по своей сути относятся к году их наблюдения, и астрономы указывают их применительно к конкретному году, известному как эпоха . Координаты разных эпох должны быть математически повернуты, чтобы соответствовать друг другу или соответствовать стандартной эпохе. ^[7] Прямое восхождение для «неподвижных звезд» на экваторе увеличивается примерно на 3,1 секунды в год или 5,1 минуты в столетие, но для неподвижных звезд вдали от экватора скорость изменения может быть любой: от отрицательной бесконечности до положительной бесконечности. (К этому следует добавить собственное движение звезды.) В течение 26 000-летнего цикла прецессии «неподвижные звезды», находящиеся далеко от полюсов эклиптики , увеличивают прямое восхождение на 24 часа, или примерно на 5,6 футов за столетие, тогда как звезды внутри 23,5° полюса эклиптики претерпевают чистое изменение на 0h. Прямое восхождение Полярной звезды быстро увеличивается: в 2000 году нашей эры оно составляло 2,5 часа, но когда в 2100 году она приблизится к северному полюсу мира, ее прямое восхождение составит 6 часов. Северный полюс эклиптики в Драконе и Южный полюс эклиптики в Дорадо всегда находятся по прямому восхождению 18. ^час и 6 ^час соответственно.

В настоящее время используемая стандартная эпоха — J2000.0 , то есть 1 января 2000 года в 12:00 TT . Приставка «J» указывает на то, что это юлианская эпоха . До J2000.0 астрономы использовали последовательные бесселевские эпохи B1875.0, B1900.0 и B1950.0. ^[8]

История

Идея прямого восхождения была известна, по крайней мере, еще со времен Гиппарха , который измерял звезды в экваториальных координатах во II веке до нашей эры. Но Гиппарх и его последователи составляли свои звездные каталоги в эклиптических координатах , и использование RA ограничивалось особыми случаями.

С изобретением телескопа астрономы получили возможность наблюдать небесные объекты более детально при условии, что телескоп можно было держать направленным на объект в течение определенного периода времени. Самый простой способ сделать это — использовать экваториальную монтировку , которая позволяет расположить телескоп так, чтобы один из двух его шарниров был параллелен оси Земли. Моторизованный часовой привод часто используется с экваториальной монтировкой для компенсации вращения Земли . Поскольку экваториальная монтировка получила широкое распространение для наблюдений, для простоты одновременно была принята экваториальная система координат, включающая прямое восхождение. Затем экваториальную монтировку можно было точно нацелить на объекты с известными прямым восхождением и склонением с помощью установочных кругов . Первым звездным каталогом, в котором использовались прямое восхождение и склонение, был Флемстида Джона «Historia Coelestis Britannica» (1712, 1725).

См. также

Примечания и ссылки

^ Морской альманах Военно-морской обсерватории США (1992). Зайдельманн, П. Кеннет (ред.). Пояснительное приложение к Астрономическому альманаху . Университетские научные книги, Милл-Вэлли, Калифорния. п. 735. ИСБН 0-935702-68-7 .
^ Блау, Уильям (1668). Астрономический институт У Йоханнеса Блау. п. 65. « Прямое восхождение Солнца, звезды или другого определенного знака есть равноденственная степень, с которой оно одновременно восходит в правильной сфере»; грубо переводится: « Прямое восхождение Солнца, звезд или любого другого знака — это градус экватора, который вместе восходит в правильной сфере».
^ Латроп, Джон (1821). Сборник трактатов по использованию глобусов и карт . Уэллс, Лилли и Дж. В. Бердитт, Бостон. стр. 29 , 39.
^ Моултон, Форест Рэй (1916). Введение в астрономию . Макмиллан Ко., Нью-Йорк. стр. 125–126 .
^ Моултон (1916), с. 126.
^ Пояснительное приложение (1992), с. 11.
^ Моултон (1916), стр. 92–95.
^ см., например, Офис морского альманаха Военно-морской обсерватории США; Гидрографическое управление Великобритании; Управление морского альманаха Ее Величества (2008). «Шкалы времени и системы координат, 2010». Астрономический альманах на 2010 год . Правительство США. Типография. п. Б2.
^ Блау (1668), с. 40–41.

Внешние ссылки

ИЗМЕРЕНИЕ НЕБА Краткое руководство по небесной сфере Джеймс Б. Калер, Университет Иллинойса
Небесная экваториальная система координат Университет Небраски-Линкольн
Исследователи небесно-экваториальных координат Университет Небраски-Линкольн
Меррифилд, Майкл. «(α,δ) – прямое восхождение и склонение» . Шестьдесят символов . Брэди Харан из Ноттингемского университета .
Звездный указатель ( Torquetum ) — для определения RA / DEC .

[1] Морской альманах Военно-морской обсерватории США (1992). Зайдельманн, П. Кеннет (ред.). Пояснительное приложение к Астрономическому альманаху . Университетские научные книги, Милл-Вэлли, Калифорния. п. 735. ИСБН 0-935702-68-7 .

[2] Блау, Уильям (1668). Астрономический институт У Йоханнеса Блау. п. 65. « Прямое восхождение Солнца, звезды или другого определенного знака есть равноденственная степень, с которой оно одновременно восходит в правильной сфере»; грубо переводится: « Прямое восхождение Солнца, звезд или любого другого знака — это градус экватора, который вместе восходит в правильной сфере».

[3] Латроп, Джон (1821). Сборник трактатов по использованию глобусов и карт . Уэллс, Лилли и Дж. В. Бердитт, Бостон. стр. 29 , 39.

[4] Моултон, Форест Рэй (1916). Введение в астрономию . Макмиллан Ко., Нью-Йорк. стр. 125–126 .

[5] Моултон (1916), с. 126.

[6] Пояснительное приложение (1992), с. 11.

[7] Моултон (1916), стр. 92–95.

[8] см., например, Офис морского альманаха Военно-морской обсерватории США; Гидрографическое управление Великобритании; Управление морского альманаха Ее Величества (2008). «Шкалы времени и системы координат, 2010». Астрономический альманах на 2010 год . Правительство США. Типография. п. Б2.

[9] Блау (1668), с. 40–41.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]