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天文図

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天文図
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Anonim

天文図、星、銀河、または惑星と月の表面のカートグラフィック表現。この種の最新の地図は、地理的な緯度と経度に類似した座標系に基づいています。ほとんどの場合、現代の地図は、地球ベースの機器または宇宙船に搭載された機器を使用して行われた写真観測から編集されます。

自然と意義

明るい星と星のグループは、慣れた観察者に簡単に認識されます。はるかに多くのより暗い天体は、天文地図、カタログ、および場合によっては年鑑の助けを借りてのみ位置を特定して特定できます。

最初の天文図、地球儀、絵は、多くの場合幻想的な人物で飾られ、星座、何世紀にもわたって何世紀にもわたって人に喜ばれ、航海への信頼できる援助であった想像的に選ばれた名前で知られる明るい星の認識可能なグループを描いています。紀元前2世紀のいくつかの王室のエジプトの墓には星座の人物の絵が含まれていますが、これらは正確な地図とは見なされません。古代ギリシャの天文学者は地図と地球儀を使用しました。残念ながら、生き残った例はありません。11世紀以降のイスラムメーカーの小さな金属製の天球儀が数多く残っています。最初に印刷された星座球(平面上の天球の描写)は1515年に製造され、印刷された天球儀がほぼ同時に登場しました。

望遠鏡天文学は1609年に始まり、17世紀の終わりまでに、望遠鏡は星のマッピングに適用されていました。19世紀後半、写真は正確なチャート作成に強力な刺激を与え、1950年代にカリフォルニアのパロマー天文台から見える空の一部を描写したナショナルジオグラフィックソサエティ-パロマー天文台スカイサーベイの出版で頂点に達しました。 。

空のアマチュアおよびプロの観測者が使用する多くの最新の地図には、星、塵を覆い隠す暗い星雲、および明るい星雲(微弱で輝く物質の塊)が表示されます。特殊なマップは、電波放射のソース、赤外線放射のソース、および非常に大きな赤方偏移(スペクトル線がより長い波長に向かって変位する)と非常に小さな画像を持つ準星状オブジェクトを示します。20世紀の天文学者たちは空全体を88の領域、つまり星座に分割しました。この国際システムは、先史時代に始まった星の名前と星のパターンを成文化しました。もともとは最も明るい星と最も目立つパターンだけに名前が付けられましたが、おそらく構成の実際の外観に基づいています。16世紀以降、航海士や天文学者は、古代の人々が指定していなかったすべての領域を徐々に埋めてきました。

天球

古代または現代の観測者にとって、夜空は地平線上にある半球として表示されます。したがって、星のパターンと天体の動きの最も単純な説明は、球の表面に提示されたものです。

その軸上での地球の毎日の東向きの回転は、星空の球体の見かけの昼間の西向きの回転を生み出します。したがって、星は北または南の天の極、つまり地球自身の極の空間への投影を中心に回転しているように見えます。2つの極から等距離にあるのが天の赤道です。この大円は、地球の赤道の空間への投影です。

ここに示されているのは、北中緯度から見た天球です。天球に隣接する空の一部は常に表示され(図の影付きの領域)、反対側の極の等しい領域は常に地平線の下に表示されません。天球の残りの部分は、毎日上昇して固まっているように見えます。他の緯度の場合、目に見えるまたは見えない空の特定の部分は異なり、ダイアグラムを再描画する必要があります。地球の北極にいる観測者は、北天の半球の星だけを観測できました。赤道の観測者は、しかし、地球の毎日の動きが彼の周りを運んでいるので、天球全体を見ることができます。

地球の周りのそれらの明白な毎日の動きに加えて、太陽系の太陽、月、および惑星は、星空の球体に関して独自の動きを持っています。太陽の輝きが背景の星を見えなくするので、観測者が現在星座と呼ばれる星座を通る太陽の正確な経路を発見するまでに何世紀もかかりました。太陽によってその年間回路上で追跡される黄道帯の大円は黄道です(月がそれを横切るときに日食が発生する可能性があるため、いわゆる)。

宇宙から見ると、地球は太陽の周りをゆっくりと固定面、つまり黄道面で回転しています。この平面に垂直な線は黄道極を定義し、この線が地球から宇宙に投影されても太陽から投影されても違いはありません。空が非常に遠いため、黄道極は天球上の一意の点に当たる必要があるため、重要なのは方向だけです。

太陽系の主要な惑星は、地球の軌道とほぼ同じ平面で太陽の周りを公転します。したがって、それらの動きは、黄道上で、ほとんど、正確にはめったに、天球に投影されます。月の軌道はこの平面から約5度傾いているため、空の位置は他の惑星よりも黄道から離れています。

目がくらむ日光は一部の星を見えなくするため、見られる特定の星座は、その軌道における地球の位置、つまり太陽の見かけの場所に依存します。真夜中に見える星は、太陽がその東向きの動きで進行するにつれて、連続する真夜中ごとに西に約1度シフトします。9月の真夜中に見える星は、180日後の3月のまばゆい正午の太陽によって隠されます。

なぜ黄道と天の赤道が23.44°の角度で交わるのかは、地球の過去の歴史に由来する説明のつかない謎です。月と惑星によって引き起こされた地球上の重力摂動の結果として、角度は少しずつ徐々に変化します。黄道面は比較的安定していますが、赤道面は、地球の回転軸が空間で方向を変えるにつれて、継続的にシフトしています。天球の連続的な位置は、約26,000年の周期で空の大きな円を描きます。分点の歳差運動として知られるこの現象により、一連の異なる星が順に極星になります。現在の極星であるポラリスは、西暦2100年頃に北天の極に最も近くなります。ピラミッドが構築された当時、ドラコ星座のトゥバンが極星を務め、約12,000年後には1等星のベガが北天の極に近づきます。また、歳差運動は、正確な星図の座標系を特定の時代にのみ適用できるようにします。

天体座標系

地平線システム

単純な高度システムは、特定の場所に依存し、高度(地平線平面からの角度の仰角)と方位角(地平線の周りの時計回りの角度、通常は北から開始)によって位置を指定します。空の周りの同じ高度の線は、アルムカンタルと呼ばれます。地平線システムは、ナビゲーションだけでなく、地上測量においても基本的です。ただし、星のマッピングには、天球自体に対して固定された座標(黄道や赤道など)の方がはるかに適しています。

黄道系

天体の経度と緯度は、黄道と黄道極に関して定義されます。天体経度は、黄道と赤道の交点、「牡羊座の最初の点」として知られている位置、および3月21日頃の春分の日の太陽の場所から東向きに測定されます。ラムの角(♈)で象徴されています。

天の赤道とは異なり、黄道は星の間で固定されています。ただし、与えられた星の黄道経度は、赤道の歳差運動により、1世紀あたり1.396°増加します。これは、子供の頭頂の歳差運動と同様に、牡羊座の最初の点をシフトさせます。黄道に沿った最初の30°は、名目上は牡羊座として指定されていますが、黄道のこの部分は現在、星座うお座に移動しています。黄道座標は、ルネサンスまで西洋の天文学で主流でした。(対照的に、中国の天文学者は常に赤道システムを使用していました。)国家の航海暦の出現により、観測と航行により適した赤道システムが優勢になりました。

赤道システム

天の赤道と極に基づいて、赤道座標、赤経と赤緯は、地球の経度と緯度に直接類似しています。牡羊座の最初の点(真上を参照)から東向きに測定された赤経は、慣習的に360°ではなく24時間に分割され、球の時計のような動作を強調します。歳差運動は継続的に測定座標を変更するため、特定の年の正確な赤道位置を指定する必要があります。