Как найти небесный экватор на звездной карте

Практическая работа № 1

Тема: Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты звёздного неба

Цель: познакомиться с подвижной картой звёздного неба,

            научиться определять условия видимости созвездий

            научиться определять координаты звезд по карте

Ход работы:

Теория.

Вид звёздного неба изменяется из-за суточного вращения Земли. Изменение вида звёздного неба в зависимости от времени года происходит вследствие обращения Земли вокруг Солнца. Работа посвящена знакомству со звёздным небом, решению задач на условия видимости созвездий и определении их координат.

Подвижная карта звёздного неба изображена на рисунке.

(Распечатать)

Перед началом работы распечатать подвижную карту звездного неба, овал накладного круга вырезать по линии, соответствующей географической широте места наблюдения. Линия выреза накладного круга будет изображать линию горизонта. Звёздную карту и накладной круг наклеить на картон. От юга к северу накладного круга натянуть нить, которая покажет направление небесного меридиана.

На карте:

• звёзды показаны чёрными точками, размеры которых характеризуют яркость звёзд;
• туманности обозначены штриховыми линиями;
• северный полюс мира изображён в центре карты;
• линии, исходящие от северного полюса мира, показывают расположение кругов склонения. На звёздной карте для двух ближайших кругов склонения угловое расстояние равно 1 ч;
• небесные параллели нанесены через 30°. С их помощью можно произвести отсчёт склонение светил δ;
• точки пересечения эклиптики с экватором, для которых прямое восхождение 0 и 12 ч., называются точками весеннего g и W равноденствий;
• по краю звёздной карты нанесены месяцы и числа, а на накладном круге – часы;
• зенит расположен вблизи центра выреза (в точке пересечения нити, изображающей небесный меридиан с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения).

Для определения местоположения небесного светила необходимо месяц, число, указанное на звёздной карте, совместить с часом наблюдения на накладном круге.

Небесный экватор — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора. Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное полушарие, с вершиной в северном полюсе мира, и южное полушарие, с вершиной в южном полюсе мира. Созвездия, через которые проходит небесный экватор, называют экваториальными. Различают созвездия южные и северные.

Созвездия Северного полушария: Большая и Малая Медведицы, Кассиопея, Цефей, Дракон, Лебедь, Лира, Волопас и др.

К южным относятся Южный Крест, Центавр, Муха, Жертвенник, Южный Треугольник.

Полюс мира — точка на небесной сфере, вокруг которой происходит видимое суточное движение звёзд из-за вращения Земли вокруг своей оси. Направление на Северный полюс мира совпадает с направлением на географический север, а на Южный полюс мира — с направлением на географический юг. Северный полюс мира находится в созвездии Малой Медведицы с поляриссимой (видимая яркая звезда, находящаяся на оси вращения Земли) — Полярной звездой, южный — в созвездии Октант.

Туманность — участок межзвёздной среды, выделяющийся своим излучением или поглощением излучения на общем фоне неба. Ранее туманностями называли всякий неподвижный на небе протяжённый объект. В 1920-е годы выяснилось, что среди туманностей много галактик (например, Туманность Андромеды). После этого термин «туманность» стал пониматься более узко, в указанном выше смысле. Туманности состоят из пыли, газа и плазмы.

Эклиптика — большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца. Плоскость эклиптики — плоскость обращения Земли вокруг Солнца (земной орбиты).

В зависимости от места наблюдателя на Земле меняется вид звездного неба и характер суточного движения звезд. Cуточные пути светил на небесной сфере — это окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору.

Рассмотрим, как изменяется вид звездного неба на полюсах Земли. Полюс — это такое место на земном шаре, где ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор — с горизонтом.

Для наблюдателя, находящегося на Северном полюсе Земли, Полярная звезда будет располагаться в зените, звёзды будут двигаться по кругам, параллельным математическому горизонту, который совпадает с небесным экватором. При этом над горизонтом будут видны все звёзды, склонение которых положительно (на Южном полюсе, наоборот, будут видны все звезды, склонение которых отрицательно), а их высота в течение суток не будет изменяться.

Переместимся в привычные для нас средние широты. Здесь уже ось мира и небесный экватор наклонены к горизонту. Поэтому и суточные пути звёзд также будут наклонены к горизонту. Следовательно, на средних широтах наблюдатель сможет наблюдать восходящие и заходящие звёзды.

Под восходом  понимается явление пересечения светилом восточной части истинного горизонта, а под заходом — западной части этого горизонта.

Помимо этого, часть звёзд, располагающихся в северных околополярных созвездиях, никогда не будут опускаться за горизонт. Такие звёзды принято называть незаходящими.

А звёзды, расположенные около Южного полюса мира для наблюдателя на средних широтах будут являться невосходящими.

Отправимся дальше — на экватор, географическая широта которого равна нулю. Здесь ось мира совпадает с полуденной линией (то есть располагается в плоскости горизонта), а небесный экватор проходит через зенит.

Суточные пути всех, без исключения, звёзд перпендикулярны горизонту. Поэтому находясь на экваторе, наблюдатель сможет увидеть все звёзды, которые в течение суток восходят и заходят.

Вообще, для того, чтобы светило восходило и заходило, его склонение по абсолютной величине должно быть меньше, чем  .

Если  , то в Северном полушарии она будет являться незаходящей (для Южного — невосходящей).

Тогда очевидно, что те светила, склонение которых  , являются невосходящими для Северного полушария (или незаходящими для Южного).

Экваториальная система координат — это система небесных координат, основной плоскостью в которой является плоскость небесного экватора.

Экваториальные небесные координаты:

1. Склонение (δ) — угловое расстояние светила М от небесного экватора, измеренное вдоль круга склонения. Обычно выражается в градусах, минутах и секундах дуги. Склонение положительно к северу от небесного экватора и отрицательно к югу от него. Объект на небесном экваторе имеет склонение 0°. Склонение северного полюса небесной сферы равно +90° Склонение южного полюса равно −90°.

2. Прямое восхождение светила (α) — угловое расстояние, измеренное вдоль небесного экватора, от точки весеннего равноденствия до точки пересечения небесного экватора с кругом склонения светила.

Последовательность выполнения практической работы:

Задачи практической работы:

Задача 1. Определите экваториальные координаты Альтаира (α Орла), Сириуса (α Большого Пса) и Веги (α Лиры).

Задача 2. Используя карту звёздного неба, найдите звезду по её координатам: δ = +35о; α = 1ч 6м.

Задача 3. Определите, какой является звезда δ Стрельца, для наблюдателя, находящего на широте 55о 15ʹ. Определить, восходящей или невосходящей является звезда двумя способами: с использованием накладного круга подвижной карты звездного неба и с использованием формул условия видимости звезд.

Практический способ. Располагаем подвижный круг на звездной карте и при его вращении определяем, является звезда восходящей или невосходящей.

Теоретичекий способ.

Используем формулы условия видимости звезд:

Если , то звезда является восходящей и заходящей.

Если , то звезда в Северном полушарии является незаходящей

Если , то звезда в Северном полушарии является невосходящей.

Задача 4. Установить подвижную карту звёздного неба на день и час наблюдения и назвать созвездия, расположенные в южной части неба от горизонта до полюса мира; на востоке – от горизонта до полюса мира.

Задача 5. Найти созвездия, расположенные между точками запада и севера, 10 октября в 21 час. Проверить правильность определения визуальным наблюдением звёздного неба.

Задача 6. Найти на звёздной карте созвездия с обозначенными в них туманностями и проверить, можно ли их наблюдать невооруженным глазом глазом на день и час выполнения лабораторной работы.

Задача 7. Определить, будут ли видны созвездия Девы, Рака. Весов в полночь 15 сентября? Какое созвездие в это же время будет находиться вблизи горизонта на севере?

Задача 8. Определить, какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион – для вашей широты будут незаходящими?

Задача 9. На карте звёздного неба найти пять любых перечисленных созвездий: Большая Медведица, Малая Медведица, Кассиопея, Андромеда, Пегас, Лебедь, Лира, Геркулес, Северная корона – и определить приближённо небесные координаты (склонение, и прямое восхождение) a-звёзд этих созвездий.

Задача 10. Определить, какие созвездия будут находиться вблизи горизонта на Севере, Юге, Западе и Востоке 5 мая в полночь.

Контрольные вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию:

1. Что такое звёздное небо? (Звёздное небо – множество небесных светил, видимых с Земли ночью, на небесном своде. В ясную ночь человек с хорошим зрением увидит на небосводе не более 2—3 тысяч мерцающих точек. Тысячи лет назад древние астрономы разделили звездное небо на двенадцать секторов и придумали им имена и символы, под которыми они известны и поныне.)

2. Что такое созвездия? (Созвездия –  участки, на которые разделена небесная сфера для удобства ориентирования на звёздном небе. В древности созвездиями назывались характерные фигуры, образуемые яркими звёздами. )

3. Сколько на сегодняшний день созвездий? (Сегодня есть 88 созвездий. Созвездия различны по занимаемой площади на небесной сфере и количеству звезд в них.)

4. Перечислить основные созвездия или те, которые вы знаете. (Существуют большие созвездия и маленькие. К первым относятся Большая Медведица, Геркулес, Пегас, Водолей, Волопас, Андромеда. Ко вторым – Южный Крест, Хамелеон, Летучая Рыба, Малый Пёс, Райская Птица. Конечно, мы назвали лишь малую толику, наиболее известные.)

5. Что такое карта неба? ( Это изображение звёздного неба или его части на плоскости. Карту неба астрономы разделили на 2 части: южную и северную (по аналогии с полушариями Земли.)

6. Что такое небесный экватор? (Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора.)

По окончанию практической работы студент должен представить отчет.

Отчёт должен включать ответы на все указанные пункты порядка выполнения работы и ответы на контрольные вопросы.

Список литературы

1. Воронцов-Вельяминов Б. А., Страут Е. К. «Астрономия. 11 класс». Учебник с электронным приложением — М.: Дрофа, 2017

2. Р. А. Дондукова «Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты» Руководство по проведению лабораторных работ М.: «Высшая школа» 2000

Точки и линии небесной сферы – как найти альмукантарат, где проходит небесный экватор, что представляет собой небесный меридиан.

Что представляет собой Небесная сфера

Небесная сфера – абстрактное понятие, воображаемая сфера бесконечно большого радиуса, центром которой является наблюдатель. При этом центр небесной сферы как бы находится на уровне глаз наблюдателя (иными словами, все что вы вы видите над головой от горизонта до горизонта – и есть эта самая сфера). Впрочем, для простоты восприятия, можно считать центром небесной сферы и центр Земли, никакой ошибки в этом нет. Положения звезд, планет, Солнца и Луны на сферу наносят в таком положении, в каком они видны на небе в определенный момент времени из данной точки нахождения наблюдателя.

Иными словами, хотя наблюдая положение светил на небесной сфере, мы, находясь в разных местах планеты, постоянно будем видеть несколько различную картину, зная принципы “работы” небесной сферы, взглянув на ночное небо мы без труда сможем сориентироваться на местности пользуясь простой техникой. Зная вид над головой в точке А, мы сравним его в с видом неба в точке Б, и по отклонениям знакомых ориентиров, сможем понять где именно находимся сейчас.

Люди давно уже придумали целый ряд инструментов облегчающих нашу задачу. Если ориентироваться по “земному” глобусу просто с помощью широты и долготы, то целый ряд подобных элементов – точек и линий, предусмотрен и для “небесного” глобуса – небесной сферы.

Элементы небесной сферы

Небесная сфера имеет ряд характерных точек, линий и кругов, рассмотрим основные элементы небесной сферы.

Вертикаль наблюдателя — прямая, проходящая через центр небесной сферы и совпадающая с направлением нити отвеса в точке наблюдателя. Зенит  — точка пересечения вертикали наблюдателя с небесной сферой, расположенная над головой наблюдателя. Надир  — точка пересечения вертикали наблюдателя с небесной сферой, противоположная зениту.

Истинный горизонт — большой круг на небесной сфере, плоскость которого перпендикулярна к вертикали наблюдателя. Истинный горизонт делит небесную сферу на две части: надгоризонтную полусферу, в которой расположен зенит, и подгоризонтную полусферу, в которой расположен надир.

Ось мира (Земная ось) — прямая, вокруг которой происходит видимое суточное вращение небесной сферы. Ось мира параллельна оси вращения Земли, а для наблюдателя, находящегося на одном из полюсов Земли, она совпадает с осью вращения Земли. Видимое суточное вращение небесной сферы является отражением действительного суточного вращения Земли вокруг своей оси. Полюсы мира —точки пересечения оси мира с небесной сферой. Полюс мира, находящийся в области созвездия Малой Медведицы, называется Северным полюсом мира, а противоположный полюс называется Южным полюсом.

Небесный экватор — большой круг на небесной сфере, плоскость которого перпендикулярна к оси мира. Плоскость небесного экватора делит небесную сферу на северную полусферу, в которой расположен Северный полюс мира, и южную полусферу, в которой расположен Южный полюс мира.

Небесный меридиан, или меридиан наблюдателя — большой круг на небесной сфере, проходящий через полюсы мира, зенит и надир. Он совпадает с плоскостью земного меридиана наблюдателя и делит небесную сферу на восточную и западную полусферы.

Точки севера и юга — точки пересечения небесного меридиана с истинным горизонтом. Точка, ближайшая к Северному полюсу мира, называется точкой севера истинного горизонта С, а точка, ближайшая к Южному полюсу мира, — точкой юга Ю. Точки востока и запада — точки пересечения небесного экватора с истинным горизонтом.

Полуденная линия — прямая линия в плоскости истинного горизонта, соединяющая точки севера и юга. Полуденной называется эта линия потому, что в полдень по местному истинному солнечному времени тень от вертикального шеста совпадает с этой линией, т. е. с истинным меридианом данной точки.

Южная и северная точки небесного экватора — точки пересечения небесного меридиана с небесным экватором. Точка, ближайшая к южной точке горизонта, называется точкой юга небесного экватора, а точка, ближайшая к северной точке горизонта, — точкой севера небесного экватора.

Вертикал светила, или круг высоты,  — большой круг на небесной сфере, проходящий через зенит, надир и светило. Первый вертикал — вертикал, проходящий через точки востока и запада.

Круг склонения, или часовой круг светила, — большой круг на небесной сфере, проходящий через полюсы мира и светило.

Суточная параллель светила — малый круг на небесной сфере, проведенный через светило параллельно плоскости небесного экватора. Видимое суточное движение светил происходит по суточным параллелям.

Альмукантарат светила — малый круг на небесной сфере, проведенный через светило параллельно плоскости истинного горизонта.

Все отмеченные выше элементы небесной сферы активно используются для решения практических задач ориентирования в пространстве и определения положения светил. В зависимости от целей и условий измерения применяют две отличающиеся системы сферических небесных координат.

В одной системе светило ориентируют относительно истинного горизонта и называют эту систему горизонтальной системой координат, а в другой — относительно небесного экватора и называют экваториальной системой координат.

В каждой из этих систем положение светила на небесной сфере определяется двумя угловыми величинами подобно тому, как при помощи широты и долготы определяется положение точек на поверхности Земли.

---

источник: по книге “Авиационная астрономия”

Что такое? Небесный экватор представляет собой окружность, чья плоскость перпендикулярна оси мира. Он является астрономической границей, которая разделяет между собой Северный и Южный полюса.

Чем интересен? Небесный экватор является очень важным элементом для астрономов. Благодаря этой воображаемой линии можно находить расстояние до небесных тел. Также на нем расположены самые известные созвездия, часть которых совпадает с зодиакальными.

Что такое небесный экватор

Если изобразить небесную сферу схематично, наблюдатели будут помещены в центр.

При этом проходящая через них линия отвеса выделяет две точки, а именно надир и зенит. Перпендикулярно к ней располагается математический горизонт, разделяющий небесную сферу на два полушария, то есть доступное для наблюдателя и скрытое.

Сама сфера вращается вокруг оси мира (условной), которая проходит через наблюдателя. При этом у них есть две общие точки – Северный и Южный полюса.

Если представить плоскость, расположенную перпендикулярно воображаемой оси мира, ей и будет принадлежать так называемый небесный экватор, который представляет собой окружность – проекцию земного экватора на небесную сферу вокруг Земли. При этом если первый делит земную поверхность на две равные части, то второй сечет небесную сферу.

Где находится небесный экватор

То, в каких точках небесный экватор будет пересекаться с линией горизонта и под каким углом, зависит от того, с какого места на земной поверхности смотрит наблюдатель. При этом по величине он равен углу между линией отвеса и осью мира.

Если встать на земной экватор, то небесный экватор будет располагаться над головой и проходить через точки зенита, востока, надира и запада. Для человека, стоящего на полюсе, плоскость его и горизонта будут совпадать.

Для определения верхней точки небесного экватора в средних широтах наблюдателю придется вычесть из 90 градусов широту, в которой он находится. После этого полученную величину необходимо отложить по небесному меридиану от небесного горизонта, расположившись к полюсу мира спиной.

Небесный экватор и линия горизонта

Горизонт пересекается небесным экватором в точке E (восток) и W (запад), а небесным меридианом, который проходит через полюсы мира и зенит, в N (север) и S (Юг). Угловое расстояние между горизонтом и определенной точкой небесной сферы, например, звездой, является высотой, измеряемой в градусах (-90 до +90 под горизонтом и над ним).

Данный параметр является аналогом склонения в экваториальной системе координат, разница лишь в том, что относительно друг друга эти две системы повернуты под определенным углом.

К примеру, если проводить наблюдения на Северном полюсе, то вертикально над наблюдателем (в зените) будет располагаться Северный полюс мира, а линия, идущая к нему, совпадет с осью мира. Однако она будет смещаться вместе с движущимся наблюдателем на одинаковое количество градусов географической широты (на тот же угол). Таким образом, высота полюса мира (hp) над горизонтом будет равняться географической широте (ϕ) места, в котором находится человек.

Движение небесного экватора

Если говорить с точки зрения наблюдателя с Земли, понятие «движение небесного экватора» не совсем верное, поскольку в данном случае эта плоскость имеет неизменное положение, а уже относительно него движутся все небесные тела.

Существует несколько интересных фактов, касающихся движения внешних тел по отношению к наблюдателю, находящемуся на земном экваторе:

• Восхождение и заход любой звезды будет проходить перпендикулярно горизонтальной плоскости.

• Небесное тело (звезда и др.) будет проходить в видимом пространстве над линией экватора ровно 50 % своей орбиты.

• Эклиптика пересекает небесный экватор только в точке осеннего и весеннего равноденствия, то есть два раза в год.

Экватор и небесная сфера

Под плоскостью небесного экватора на небесной сфере подразумевается расположенная под прямым углом относительно оси мира круглая плоскость, которая разделяет пространство южное и северное, что позволяет фиксировать местоположение небесных тел с целью дальнейшего их обнаружения по полученным координатам.

Нужно отметить, что физически вся линия и плоскость небесного экватора не существуют, их нельзя обнаружить, поскольку они являются воображаемыми. Данное понятие использовалось для того, чтобы было удобнее и эффективнее определять местонахождение небесных тел. Кроме того, на каждом из них плоскость с линией могут меняться по отношению к наблюдателю.

Эклиптика и небесный экватор

К плоскости небесного экватора эклиптическая наклонена под углом 23°27’8”, то есть 23 градуса 27 минут и 8 секунд. При этом минута в астрономии и географии составляет 1/60 градуса, секунда – 1/60 минуты.

Нужно отметить, что существует связь между углом наклона и движением Земли по орбите. Как известно, ее ось вращения по отношению к околосолнечной орбите не строго перпендикулярна, а наклонена на 23°27’8”. Это можно заметить даже на глобусах, являющихся моделями земного шара, где тоже присутствует небольшой наклон.

У эклиптики, которая делит сферу на две части, подобно экватору, есть два полюса.

У эклиптики, которая делит сферу на две части, подобно экватору, есть два полюса. Северный находится в 23°27’8” от Северного полюса мира в созвездии Дракона. Эклиптическая плоскость является основной в эклиптической системе небесных координат, использующейся в астрономии наряду с экваториальной. При этом расстояние высчитывается не от небесного экватора, а от эклиптики.

Созвездия небесного экватора

Экваториальные созвездия, пересекающие небесный экватор, который делит небесную сферу на два полушария (южное и северное), являются самыми заметными на ночном небе. Они отличаются тем, что увидеть их можно практически из любой точки Земли, однако не на протяжении всего года, поскольку они расположены к северу от южных приполярных созвездий и к югу от северных.

Среди 15 экваториальных созвездий есть и зодиакальные, однако первые не следует путать с теми, которые располагаются вдоль эклиптики (круга небесной сферы, по которому проходит видимый годовой путь Солнце относительно звезд). Зодиакальные знаки учитываются астрологами когда строится натальная карта.

Гидра

Это созвездие, в которое входят несколько сотен галактик, считается самым большим, расположено оно в южном небесном полушарии. Главной по яркости является звезда Альфард. Здесь же можно наблюдать Призрак Юпитера (планетарную туманность), а также скопление звезд и субзвездных объектов, которые расположены в Гидре и созвездиях по соседству. Лучшее время для наблюдения – с февраля по март.

Дева

Это созвездие, которое располагается на эклиптике. По масштабу оно занимает второе место на небе, так как охватывает 1 294 квадратных градуса. В нем же на данный момент находится и точка осеннего равноденствия.

В Деву входят такие галактики, как Глаз, Сомбреро, Сиамские близнецы и 3С 273 – оптически самый яркий квазар в небе. Для наблюдения за объектами созвездия лучше всего выбирать время с марта по апрель.

Кит

Созвездие занимает четвертое место по размеру в южном полушарии.

В него входит 170 звезд, которые можно увидеть без каких-либо специальных приспособлений. По яркости лидирует Бета Кита, которая находится на стадии превращения в красного гиганта. Еще одна звезда, по характеристикам схожая с Солнцем, – это Тау Кита. Стоит заметить, что в системе звезд HD11964 есть две планеты, похожие на Землю (экзопланеты).

В созвездие входит несколько галактик, например, Хольмберг 15А, в центре которой находится сверхмассивная черная дыра. Лучшим временем для наблюдения является октябрь – ноябрь.

Эридан

Данное созвездие находится в южном полушарии в первом квадранте. В него входит Холодное пятно реликтового излучения (Эриданская суперпустота). К югу можно обнаружить Ахернар – самую яркую звезду Эридана. Интересно то, что в данной части космического пространства наблюдается низкое микроволновое излучение и нет никаких галактик. Объяснить эту гигантскую пустоту с точки зрения стандартной космологии никто не может.

Стоит заметить, что еще в древние времена ученые знали о существовании этой части неба, а первые упоминания о ней появились среди астрономов Греции.

Вероятнее всего, название созвездию было дано из-за его внешнего вида, напоминающего реку, поскольку оно имеет довольно внушительные размеры и удлиненную форму. Если обратиться к мифологии Древней Греции, там часто встречается название Эридан (водоем, река). Наблюдать за созвездием лучше в ноябре.

Водолей

Включает такие звезды-сверхгиганты, как Садалмелик (Альфа Водолея) и Садалсууд (Бета Водолея). Расположено в четвертом квадранте южного полушария. Кроме того, здесь можно обнаружить туманность Сатурн зеленого оттенка. Такой цвет ей придает сильное ультрафиолетовое излучение, исходящее от центральной звезды.

Есть еще одна планетарная туманность в этом созвездии – Улитка, которое официально называется «Глаз Бога» благодаря характерному виду. За Водолеем лучше всего наблюдать в августе и сентябре.

Змееносец

Созвездие Змееносец, расположенное в южном полушарии, известно тем, что его неоднократно пытались включить в число зодиакальных. Лучше всего наблюдать за ним летом, а именно в июне. Среди его объектов есть шаровые скопления и туманности.

Здесь же была зафиксирована последняя сверхновая звезда, отмеченная астрономом И. Кеплером в 1604 году и названная в честь него. По количеству звезд с переменной яркостью Змееносец входит в четверку созвездий, поскольку их в нем содержится более 2,5 тысячи.

Лев

Созвездие, состоящее из 11 звезд, самой яркой из которых является Регулус (Альфа Льва), располагается в северном полушарии. Звезда DP представляет собой пару белого кролика и красного, при этом ее яркость переменна и характеризуется периодическими мерцаниями-вспышками. Кроме того, в этой звездной системе присутствует массивная экзопланета, являющаяся газовым гигантом.

В созвездие Льва входят галактики, среди них спиралевидные и эллиптические, например, М105, в центре которой находится сверхмассивная черная дыра. Для наблюдения за Львом лучше выбирать февраль и март.

Рыбы

Созвездие Рыбы является зодиакальным. При этом его нередко разделяют на северную часть и западную (арабские астрономы называют ее Венцом), т. к. оно располагается между Овном и Водолеем. Так, одна находится под Андромедой, а другая – между Пегасом и Водолеем. В действительности же это два астеризма.

Созвездие Рыбы, которое находится в северном полушарии в первом его квадранте, можно разделить на две группы звезд, а именно Северную и Западную. Нужно отметить, что именно здесь на сегодняшний день находится точка весеннего равноденствия. В этом созвездии также такие известные объекты, как сталкивающаяся пара галактик Arp 284, галактика Карлик и призрачная галактика. Что касается самой яркой звезды Рыб, то это Писциум. Наблюдение лучше осуществлять в сентябре и октябре.

Телец

Расположенное в первом квадранте северного полушария созвездие Телец известно расположенными в нем звездами Эльнат, Альдебаран (самая яркая), Асциона. Здесь же можно обнаружить Крабовидную туманность с пульсаром, которая время от времени посылает импульсы электромагнитного излучения, а также звездное скопление Плеяды, содержащее много источников рентгеновского излучения. Для наблюдения за Тельцом лучше выбирать период с ноября по декабрь.

Орел

Это созвездие расположено в северном полушарии, а его западная часть на востоке Млечного Пути. Его можно обнаружить по таким звездам, как Альтаир, Таразед и Альшаин, которые располагаются практически на одной прямой, образуя при этом очертания Орла, его шею, спину и левое плечо. В него же входит уникальный астрономический двойной объект SS433.

Система представляет собой звезду гигантского размера, орбита которой окружает источник рентгеновского излучения. Лучшим временем для наблюдения за созвездием является июнь – август.

Змея

Созвездие Змеи делит на две части змееносец, при этом на северо-западе остается «голова», а на востоке – «хвост».

В «хвосте Змеи» находится туманность Орла с газовыми Столпами Творения (область, где из космической пыли и водорода образуются звезды). «Голова Змеи» содержит группу из шести галактик (Секстет Сейферта), четыре из которых в итоге сливаются, а также M5, являющееся одним из старейших шаровых скоплений Млечного пути. Его можно наблюдать даже невооруженным глазом, однако для этого небо должно быть очень темным. Наблюдать за объектами созвездия Змеи лучше в июне.

Орион

Это созвездие, содержащее довольно много интересных астрономических объектов, располагается в северном полушарии в первом квадранте. Например, можно отметить звезду – красный гигант, быстро теряющую массу, под названием Бетельгейзе (Альфа Ориона). Совсем скоро она закончит подходящий к концу звездный цикл появлением сверхновой.

В созвездии Ориона находится скопление Трапеция, образовавшееся из туманности, которых здесь несколько. Выше этой группы располагается Пояс Ориона, образующий такие массивные звезды, как Альитак, Минтака и Альнилам. Лучшим временем, когда можно легко разглядеть не только его, но все созвездие, является период ноябрь – январь.

Единорог

Данное созвездие располагается в треугольнике звезд Сириус, Бетельгельзе и Процион во втором квадранте северного полушария. Несмотря на свою небольшую величину, оно включает несколько примечательных объектов, например, одну из самых массивных парных звезд Пласкетта, переменную звезду V408 (ее яркость меняется периодически), тройную звезду Бета Единорога, рассеянное скопление M50. Наблюдать за ними, а также за созвездием хорошо в феврале.

Секстант

Секстант – тусклое и небольшое созвездие, которое находится в южном полушарии во втором квадранте.

Это сравнительно тусклое и небольшое созвездие, которое находится в южном полушарии во втором квадранте. Альфа Секстанта – это звезда, являющаяся самой яркой в нем. Кроме того, здесь можно наблюдать галактику CR7, которая считается одной из самых далеких во Вселенной и ранних, а также галактический квазар со сверхмассивной черной дырой в ядре, образованный в результате столкновения двух других галактик, меньших по размеру. Время для наблюдения за созвездием лучше выбирать в марте.

Малый Пес

Это очень красочное созвездие, несмотря на то, что имеет небольшие размеры. О нем было известно еще в древние времена и называлось – Процион (главная звезда). Нередко созвездие Малый Пес пытаются связать с мифом, в котором рассказывается о собаке Ориона, однако никакого отношения к герою-охотнику оно не имеет.

В этом созвездии нет ни туманностей, ни звездных скоплений, а рассматривать его лучше в январе – феврале.

Небесный экватор в астрономии – это основа экваториальной системы координат. Он используется в качестве точки отсчета для определения склонения как географической широты от экватора Земли. Аналогом долготы является прямое восхождение – это еще одна координата, которая отсчитывается от точки весеннего равноденствия. Рассказать же о человеке и его будущем, с учетом всех небесных тел в его натальной карте сможет индивидуальный план развития.

Все мы не раз с вами видели,
как каждое утро в восточной стороне неба восходит Солнце. Оно появляется из-за
далёких предметов или неровностей земной поверхности. Затем постепенно
поднимается над горизонтом и, наконец, в полдень достигает наивысшего положения
на небе. В это момент человек, находящийся в северном полушарии Земли, будет
видеть Солнце на юге, а находящийся в южном полушарии — на севере. После
полудня Солнце постепенно опускается, приближаясь к горизонту, и заходит в
западной части неба.

Такое же движение по небу в
течение суток можно заметить и у других светил: Луны, звёзд и планет. В целом
нам кажется, что небосвод вращается как единое целое вокруг некоторой оси,
называемой нами осью мира.

При наблюдении звёзд ясной
ночью в северной части неба, можно увидеть, как они, двигаясь с востока на
запад, описывают концентрические круги, центр которых располагается около
Полярной звезды (альфа Малой Медведицы). Эта точка называется северным
полюсом мира. В южном полушарии можно найти диаметрально противоположную ей
точку — южный полюс мира. Давайте также вспомним, что большой круг
небесной сферы, проходящий через полюсы мира и светило, называется кругом
склонения.

А большой круг, проходящий
через центр небесной сферы и перпендикулярный оси мира, называется небесным
экватором. Он делит небесную сферу на две части: Северное полушарие с
вершиной в Северном полюсе мира и Южное — с вершиной в Южном полюсе мира.

Помимо этого, на небесной
сфере принято указывать и видимый годовой путь Солнца среди звёзд. Он называется
эклиптикой. Она наклонена к небесному экватору под углом 23^о27′
и пересекает его в двух точках — точке весеннего (около 21 марта) и осеннего
(около 23 сентября) равноденствия.

Сейчас же мы знаем, что
вращения небосвода — это кажущееся явление, вызванное вращением Земли вокруг
своей оси с запада на восток.

Видимое движение светил,
происходящее из-за вращения Земли вокруг оси, называется суточным движением,
а период вращения Земли вокруг оси — сутками.

На одном из первых уроков мы с
вами говорили о том, что наблюдателю, находящемуся на поверхности Земли,
кажется, что все звёзды расположены на некоторой сферической поверхности неба и
одинаково удалены от него. Напомним, что такая воображаемая сфера произвольного
радиуса была названа небесной сферой.

Для указания положения светил
на небе используют систему координат, аналогичную той, которая используется в
географии.

Вы уже знаете, что в географии
определить положение точки на поверхности Земли нам помогают географические
координаты — широта и долгота. Географическая долгота отсчитывается вдоль
экватора от начального (Гринвичского) меридиана. А географическая широта — по
меридианам от экватора к полюсам Земли.

Такая система координат
называется экваториальной.

Аналогичную, экваториальную,
систему координат удобно использовать и в астрономии, для указания положения
светил на небе. В этой системе координат основным кругом небесной сферы
является небесный экватор. А координатами служат склонение и прямое восхождение.

Склонение светила — это
угловое расстояние светила от небесного экватора, измеренное вдоль круга
склонения. Обозначается склонение
малой греческой буквой δ и оно аналогично географической широте. Единственное
отличие состоит в том, что у светил, расположенных к северу от экватора,
склонение считается положительным, а расположенных к югу от экватора —
отрицательным. При этом за начальную точку отсчёта склонения на небесном
экваторе принимается точка весеннего равноденствия.

Вторая координата — прямое
восхождение — указывает положение светила на небе. То есть это угловое расстояние,
измеренное вдоль небесного экватора, от точки весеннего равноденствия до точки
пересечения небесного экватора с кругом склонения светила.

 Обозначается склонение малой
греческой буквой α. А отсчитывается оно в сторону, противоположную
суточному вращению небесной сферы, в пределах от 0 до 360 градусов или от 0 до
24 часов. Хотя в астрономии склонение принято выражать не в градусной мере, а в
часовой. Если учесть, что 360 градусам соответствуют 24 часа или 1440 минут, то
одному градусу соответствует 4 минуты.

У вас может возникнуть вопрос:
«В чём принципиальное отличие горизонтальной системы координат (о которой мы
говорили в одном из первых уроков) от экваториальной?»

Ответ достаточно прост.
Вспомните, что в горизонтальной системе координаты светила на небесной сфере со
временем изменяются. Следовательно, они имеют определённое значение только для
известного момента времени.

В экваториальной же системе координаты
звёзд не связаны с суточным движением небесной сферы и изменяются очень
медленно, так как достаточно далеки от нас. Поэтому именно эта система
координат применяется для составления звёздных глобусов, карт и каталогов.

Звёздные карты представляют
собой проекции небесной сферы на плоскость с нанесёнными на неё объектами в
определённой системе координат.

Набор звёздных карт смежных
участков неба, покрывающих всё небо или некоторую его часть, называется
звёздным атласом.

А в специальных списках звёзд,
называемых звёздными каталогами, указываются координаты их места на
небесной сфере, звёздная величина и другие параметры. Например, в каталоге
опорных звёзд-два, который также известен как Ориентировочный Каталог
Космического Телескопа Хаббла, содержится более 945,5 миллионов звёзд.

Давайте остановимся и
рассмотрим карту звёздного неба поподробнее. Итак, в центре нашей звёздной
карты располагается северный полюс мира. Рядом с ним Полярная звезда.

Сетка экваториальных координат
представлена на карте радиально расходящимися от центра лучами и
концентрическими окружностями. На краю карты, возле каждого луча, написаны
числа, обозначающие прямое восхождение (от 0 до 23 часов).

Луч, от которого начинается
отсчёт прямого восхождения, проходит через точку весеннего равноденствия,
обозначенную на карте символом овна. Склонение отсчитывается по этим лучам от
окружности, которая изображает небесный экватор и имеет обозначение ноль
градусов. Остальные окружности также имеют оцифровку, которая показывает, какое
склонение имеет объект, расположенный на этой окружности.

В зависимости от звёздной
величины звёзды изображают на карте кружками различного диаметра. Те из них,
которые образуют характерные фигуры созвездий, соединены сплошными линиями. А
границы созвездий обозначены пунктиром.

Теперь давайте посмотрим, как
пользоваться звёздной картой. Для этого определим экваториальные координаты
Альтаира (это альфа Орла), Сириуса (это альфа Большого Пса) и Веги (это альфа
Лиры).

А теперь давайте с вами решим
обратную задачу, то есть найдём звезду по её координатам. Итак, пусть склонение
звезды равно +35^о, а прямое восхождение — 1^ч 6^м.

Для того, чтобы найти ответ на
поставленный вопрос, мы с вами должны выполнить все те же действия, что и в
прошлый раз, но только в обратном порядке. То есть сначала на карте мы находим
заданное нам прямое восхождение светила. Далее строим мысленный отрезок (или
прикладываем линейку) так, чтобы он соединил нашу точку с центром карты
звёздного неба. Теперь находим окружность, обозначающую склонение в 30^о
и откладываем от неё примерно 5^о вверх. Как видим, мы попали на
звезду бета Андромеды.

Стоит отметить, что картой
звёздного неба можно пользоваться не только для нахождения координат звёзд, но
и для определения вида звёздного неба в интересующий момент времени
определённой даты. А также определять моменты восхода и захода звёзд, Солнца
или планет.

Небе́сный эква́тор — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора. Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное полушарие, с вершиной в северном полюсе мира, и южное полушарие, с вершиной в южном полюсе мира^[1].

Экватор и эклиптика пересекаются в точках весеннего и осеннего равноденствия, но из-за прецессии земной оси плоскость экватора меняет своё положение и эти точки движутся с периодом в 26000 лет. Угол между плоскостями экватора и эклиптики составляет 23°26’, и за последние 5 миллионов лет из-за прецессии этот угол менялся от 22,0° до 24,5°^[2].

По данным Астрономического Альманаха 2010 года угол между экватором и эклиптикой приближённо описывается формулой^[3]:

где T — количество столетий, прошедших с эпохи J2000.0. Эта формула достаточно точна лишь для временного диапазона в несколько столетий^[4].

Небесный экватор — основа первой и второй экваториальных систем небесных координат: от него отсчитывается склонение (аналог географической широты, отсчитываемой от земного экватора). Другая координата — для первой экваториальной системы координат это часовой угол, который отсчитывается от точки пересечения небесного экватора и небесного меридиана, либо, для второй экваториальной системы координат — прямое восхождение (аналог географической долготы) — отсчитывается от точки весеннего равноденствия. В любом случае, склонение всех точек небесного экватора равно нулю, а значит, любая точка на небесном экваторе может наблюдаться с любой точки на Земле^[1].

Созвездия, через которые проходит небесный экватор, называют экваториальными созвездиями. На эпоху J2000.0 список экваториальных созвездий выглядит так:

Рыбы Кит Телец Эридан Орион

Единорог Малый Пёс Гидра Секстант Лев

Дева Змея Змееносец Орёл Водолей

Примечания[править | править код]

Ссылки[править | править код]

• Сурдин В.Г. Небесный экватор. Глоссарий Astronet.ru. Астронет. Дата обращения: 2 октября 2013.