Vòm sao cho người quan sát trái đất đang quay liên tục. Nếu đang ở Bắc bán cầu của hành tinh, vào một đêm không trăng và không có mây, nhìn vào phần phía bắc của bầu trời trong một thời gian dài, bạn sẽ nhận thấy rằng toàn bộ kim cương tán xạ của các ngôi sao xoay quanh một ngôi sao mờ không dễ thấy (đây là chỉ những người thiếu hiểu biết mới nói rằng Polar Star là sáng nhất). Một số ánh sáng bị khuất sau đường chân trời ở phần phía tây của bầu trời, những ánh sáng khác thay thế vị trí của chúng.
Băng chuyền kéo dài đến sáng. Nhưng ngày hôm sau, cùng một lúc, mỗi ngôi sao lại ở đúng vị trí của nó. Tọa độ của các ngôi sao so với nhau thay đổi chậm đến mức đối với con người, chúng dường như vĩnh cửu và bất động. Không phải ngẫu nhiên mà tổ tiên chúng ta tưởng tượng bầu trời như một mái vòm vững chắc, và các ngôi sao là những lỗ hổng trên đó.
Ngôi sao lạ - điểm khởi đầu
Ngày xửa ngày xưa của chúng tôitổ tiên đã thu hút sự chú ý đến một dấu hoa thị kỳ lạ. Đặc thù của nó là bất động trên dốc trời. Nó dường như lơ lửng ở một điểm phía trên rìa phía bắc của đường chân trời. Tất cả các thiên thể khác đều mô tả các vòng tròn đồng tâm đều đặn xung quanh nó.
Ngôi sao này không xuất hiện trong trí tưởng tượng của các nhà thiên văn cổ đại trong những hình ảnh nào. Ví dụ, đối với những người Ả Rập, nó được coi là một cây cọc vàng đóng vai trò quan trọng trong công ty. Xung quanh cây cọc này, một con chiến mã vàng đang phi nước đại (chúng tôi gọi đây là chòm sao Ursa Major), được buộc vào nó bằng một sợi dây vàng (chòm sao Ursa Minor).
Chính từ những quan sát này mà tọa độ thiên thể bắt nguồn. Hoàn toàn tự nhiên và hợp lý, ngôi sao cố định, mà chúng ta gọi là Polaris, đã trở thành điểm khởi đầu để các nhà thiên văn xác định vị trí của các vật thể trên thiên cầu.
Nhân tiện, chúng tôi, những cư dân của Bắc bán cầu, rất may mắn với la bàn sao. Thật tình cờ, trong số một phần triệu, sao Cực của chúng ta nằm chính xác trên đường trục quay của hành tinh, nhờ đó, ở bất kỳ đâu trên bán cầu, bạn có thể dễ dàng xác định vị trí chính xác so với các điểm chính.
Tọa độ ngôi sao đầu tiên
Các phương tiện kỹ thuật để đo góc và khoảng cách chính xác không xuất hiện ngay lập tức, nhưng con người đã cố gắng bằng cách nào đó hệ thống hóa và sắp xếp các vì sao trong một thời gian dài. Và mặc dù các công cụ thuộc sở hữu của thiên văn học cổ đại không cho phép chúng ta xác định tọa độ của các ngôi sao ở dạng số hóa quen thuộc với chúng ta, nhưng điều này đã được bù đắp nhiều hơn.trí tưởng tượng.
Từ xa xưa, cư dân trên khắp thế giới đã chia các ngôi sao thành các nhóm gọi là chòm sao. Thông thường, các chòm sao được đặt tên dựa trên sự tương đồng bên ngoài với các đối tượng nhất định. Vì vậy, người Slav gọi chòm sao Ursa Major chỉ là một cái thùng.
Nhưng phổ biến nhất là tên của các chòm sao được đặt để vinh danh các nhân vật trong sử thi Hy Lạp cổ đại. Có thể, mặc dù đôi chút, có thể nói rằng tên của các chòm sao và các ngôi sao trên bầu trời là tọa độ ban đầu đầu tiên của chúng.
Ngọc của bầu trời
Những người yêu thiên văn đã không bỏ qua những ngôi sao sáng đẹp nhất. Họ cũng được đặt tên theo các vị thần và anh hùng Hy Lạp. Vì vậy, các chòm sao alpha và beta của Gemini được đặt tên lần lượt là Castor và Pollux theo tên của các con trai của Zeus, Kẻ Săn Mồi, được sinh ra sau cuộc phiêu lưu tình yêu tiếp theo của anh ta.
Ngôi sao Algol, alpha của chòm sao Perseus, đáng được quan tâm đặc biệt. Theo truyền thuyết, người anh hùng này, sau khi đánh bại trong một trận chiến sinh tử, tên quái ác của Tartarus u ám - Gorgon Medusa, kẻ biến mọi sinh vật thành đá bằng ánh mắt của cô, đã mang theo đầu cô như một loại vũ khí (đôi mắt của một cái đầu bị đứt lìa vẫn tiếp tục "làm việc"). Vì vậy, ngôi sao Algol nằm trong chòm sao chính là con mắt của chính người đứng đầu Medusa, và điều này không hoàn toàn là ngẫu nhiên. Các nhà quan sát Hy Lạp cổ đại đã thu hút sự chú ý đến những thay đổi định kỳ về độ sáng của Algol (một hệ sao đôi mà các thành phần của nó chồng lên nhau theo chu kỳ đối với một người quan sát trên trái đất).
Tất nhiên, ngôi sao "nháy mắt" trở thành mắt của con quái vật trong truyện cổ tích. Tọa độ của ngôi sao Algol trên bầu trời: thăng thiên phải - 3 giờ 8 phút, độ nghiêng + 40 °.
Thiên lịch
Nhưng chúng ta không nên quên rằng Trái đất không chỉ quay quanh trục của nó. Cứ 6 tháng một lần, hành tinh này lại ở phía bên kia của Mặt trời. Hình ảnh bầu trời đêm thay đổi một cách tự nhiên trong trường hợp này. Điều này từ lâu đã được các nhà chiêm tinh sử dụng để xác định chính xác các mùa trong năm. Ví dụ, ở La Mã cổ đại, học sinh nóng lòng chờ đợi Sirius (người La Mã gọi là Kỳ nghỉ) xuất hiện trên bầu trời buổi sáng, bởi vì những ngày này họ được phép về nhà nghỉ ngơi. Như bạn có thể thấy, cái tên nổi bật của những kỳ nghỉ sinh viên này đã tồn tại cho đến ngày nay.
Bên cạnh những ngày nghỉ học, vị trí của các vật thể trên bầu trời quyết định sự bắt đầu và kết thúc của việc di chuyển trên biển và sông, đã phát sinh ra các chiến dịch quân sự, các hoạt động nông nghiệp. Tác giả của những cuốn lịch chi tiết đầu tiên ở các vùng khác nhau trên thế giới chính xác là các nhà chiêm tinh học, nhà chiêm tinh học, thầy tu của các ngôi đền, những người đã học cách xác định chính xác tọa độ của các vì sao. Trên tất cả các lục địa nơi còn sót lại của các nền văn minh cổ đại, người ta tìm thấy toàn bộ quần thể bằng đá được xây dựng để quan sát và đo đạc thiên văn.
Hệ tọa độ ngang
Hiển thị tọa độ của các ngôi sao và các vật thể khác trên thiên cầu ở chế độ "ở đây và bây giờ" so với đường chân trời. Tọa độ đầu tiên là chiều cao của đối tượng trên đường chân trời. Một giá trị góc được đo bằng độ. Giá trị lớn nhất là + 90 ° (đỉnh). Các độ sáng có giá trị tọa độ bằng 0,nằm trên đường chân trời. Và cuối cùng, giá trị độ cao tối thiểu -90 ° dành cho các đối tượng nằm ở điểm nadir hoặc dưới chân của người quan sát - thiên đỉnh thì ngược lại.
Tọa độ thứ hai là góc phương vị - góc giữa các đường nằm ngang hướng đến đối tượng và hướng bắc. Hệ thống này còn được gọi là topocentric vì sự ràng buộc của các tọa độ với một điểm nhất định trên địa cầu.
Hệ thống không phải là không có sai sót. Cả hai tọa độ của mỗi ngôi sao trong đó thay đổi mỗi giây. Do đó, nó không thích hợp để mô tả, ví dụ, vị trí của các ngôi sao trong các chòm sao.
Star GLONASS và GPS
Hệ thống như vậy được sử dụng như thế nào? Nếu bạn di chuyển xung quanh hành tinh với khoảng cách đủ lớn, bức tranh về các ngôi sao chắc chắn sẽ thay đổi. Điều này đã được các nhà hàng hải thời cổ đại chú ý. Đối với một người quan sát đang đứng ở cực Bắc, sao Bắc Cực sẽ ở đỉnh điểm của nó, ngay trên đầu. Nhưng một cư dân của đường xích đạo sẽ có thể nhìn thấy Cực chỉ nằm ở đường chân trời. Di chuyển dọc theo các đường song song (từ đông sang tây), khách du lịch sẽ nhận thấy rằng các điểm và thời gian mặt trời mọc và lặn của các thiên thể nhất định cũng sẽ thay đổi.
Đây là thứ mà các thủy thủ đã học được để sử dụng để xác định vị trí của họ trên đại dương. Bằng cách đo góc nâng phía trên đường chân trời của Sao Bắc Cực, hoa tiêu của con tàu đã nhận được giá trị của vĩ độ. Sử dụng một máy đo thời gian chính xác, các thủy thủ so sánh thời gian của buổi trưa địa phương với tham chiếu (Greenwich) và nhận được kinh độ. Cả hai tọa độ trên mặt đất, rõ ràng, không thể thu được nếu không tính toántọa độ của các ngôi sao và các thiên thể khác.
Đối với tất cả sự phức tạp và gần đúng của nó, hệ thống được mô tả để xác định vị trí trong không gian đã phục vụ khách du lịch một cách trung thực trong hơn hai thế kỷ.
Hệ tọa độ sao đầu tiên ở xích đạo
Trong đó, tọa độ thiên thể được gắn với cả bề mặt trái đất và các điểm mốc trên bầu trời. Tọa độ đầu tiên là góc nghiêng. Người ta đo được góc giữa đường thẳng hướng tới cực quang và mặt phẳng xích đạo (mặt phẳng vuông góc với trục của thế giới - đường hướng tới sao Bắc Cực). Do đó, đối với các vật thể đứng yên trên bầu trời, chẳng hạn như các ngôi sao, tọa độ này luôn giữ nguyên.
Tọa độ thứ hai trong hệ sẽ là góc giữa hướng tới ngôi sao và kinh tuyến thiên thể (mặt phẳng mà trục của thế giới và đường dây dọi cắt nhau). Do đó, tọa độ thứ hai phụ thuộc vào vị trí của người quan sát trên hành tinh, cũng như thời điểm.
Việc sử dụng hệ thống này rất cụ thể. Nó được sử dụng khi cài đặt và gỡ lỗi các cơ chế của kính thiên văn gắn trên bàn xoay. Một thiết bị như vậy có thể "bám theo" các vật thể quay cùng với vòm thiên thể. Điều này được thực hiện để tăng thời gian phơi sáng khi chụp các vùng trên bầu trời.
Xích đạo2 sao
Và tọa độ của các ngôi sao được xác định như thế nào trên thiên cầu? Đối với điều này, có một hệ thống xích đạo thứ hai. Các trục của nó cố định so với các vật thể không gian ở xa.
Phối hợp đầu tiên,giống như hệ thống xích đạo đầu tiên, là góc giữa điểm sáng và mặt phẳng của xích đạo thiên thể.
Tọa độ thứ hai được gọi là thăng thiên bên phải. Đây là góc giữa hai đường thẳng nằm trên mặt phẳng của xích đạo thiên thể và cắt nhau tại giao điểm của nó với trục của thế giới. Dòng đầu tiên được đặt đến điểm của điểm phân đỉnh, dòng thứ hai - đến điểm hình chiếu của điểm sáng trên xích đạo thiên thể.
Góc thăng thiên bên phải được vẽ dọc theo cung của xích đạo thiên thể theo chiều kim đồng hồ. Nó có thể được đo bằng cả độ từ 0 ° đến 360 ° và trong hệ thống "giờ: phút". Mỗi giờ bằng 15 độ.
Cách đo độ thăng thiên phù hợp của một ngôi sao, biểu đồ cho thấy.
Tọa độ của các ngôi sao là gì?
Để xác định vị trí của chúng ta trong số các ngôi sao khác, không có hệ thống nào ở trên là phù hợp. Các nhà khoa học cố định vị trí của các điểm sáng gần nhất trong hệ tọa độ hoàng đạo. Nó khác với đường xích đạo thứ hai ở chỗ mặt phẳng cơ sở là mặt phẳng của hoàng đạo (mặt phẳng mà quỹ đạo của trái đất quay quanh Mặt trời).
Và cuối cùng, để xác định vị trí của các vật thể ở xa hơn, chẳng hạn như thiên hà, tinh vân, hệ tọa độ thiên hà được sử dụng. Có thể dễ dàng đoán rằng nó dựa trên mặt phẳng của thiên hà Milky Way (đây là tên của thiên hà xoắn ốc bản địa của chúng ta).
Mọi thứ có hoàn hảo không?
Không hẳn. Tọa độ của sao cực, cụ thể là độ nghiêng, là 89 độ trong 15 phút. Điều này có nghĩa là nó gần như cách xacác cực. Để điều hướng địa hình, nếu một người bị lạc đang tìm đường, vị trí này là lý tưởng, nhưng để lập kế hoạch cho con tàu sẽ phải đi hàng nghìn dặm, cần phải điều chỉnh.
Đúng, và sự bất động của các ngôi sao là một hiện tượng rõ ràng. Một nghìn năm trước (rất ít theo tiêu chuẩn vũ trụ), các chòm sao có hình dạng hoàn toàn khác.
Vì vậy, trong một thời gian dài các nhà khoa học không thể xác định được tại sao trong kim tự tháp Cheops lại có một đường hầm nghiêng rời khỏi buồng chôn cất với bề mặt của một trong những khuôn mặt. Thiên văn học đã đến để giải cứu. Tọa độ của các ngôi sao sáng nhất trong các khoảng thời gian khác nhau đã được tính toán kỹ lưỡng và các nhà thiên văn cho rằng trong quá trình xây dựng kim tự tháp, chính xác trên đường mà đường hầm này "nhìn", có ngôi sao Sirius - biểu tượng của thần Osiris, một dấu hiệu của cuộc sống vĩnh cửu.
