Principal ciència

Mapa astronòmic

Taula de continguts:

Mapa astronòmic
Mapa astronòmic

Vídeo: A 3D atlas of the universe - Carter Emmart 2024, Maig

Vídeo: A 3D atlas of the universe - Carter Emmart 2024, Maig
Anonim

Mapa astronòmic, qualsevol representació cartogràfica de les estrelles, galàxies o superfícies dels planetes i de la Lluna. Aquests mapes moderns es basen en un sistema de coordenades anàleg a la latitud i la longitud geogràfiques. En la majoria dels casos, els mapes moderns es recopilen a partir d’observacions fotogràfiques fetes amb equips terrestres o amb instruments portats a bord de naus espacials.

Natura i significació

Un observador practicant reconeix fàcilment les agrupacions d'estrelles i estrelles més brillants. Els més nombrosos cossos celestes més febles només es poden localitzar i identificar amb l'ajut de mapes astronòmics, catàlegs i, en alguns casos, almanacs.

Els primers gràfics, globus i dibuixos astronòmics, sovint decorats amb figures fantàstiques, representaven les constel·lacions, agrupacions reconeixibles d’estrelles brillants conegudes per noms escollits imaginativament que han estat durant molts segles una delícia per a l’home i una ajuda fiable per a la navegació. Diverses tombes egípcies reials del 2n mil·lenni aC inclouen pintures de figures de la constel·lació, però no es poden considerar mapes precisos. Els astrònoms grecs clàssics utilitzaven mapes i globus; per desgràcia, no sobreviu cap exemple. Resten nombrosos globus celestials de metall de fabricants islàmics del segle XI en endavant. Els primers planisferis impresos (representacions de l’esfera celeste en una superfície plana) es van produir el 1515 i van aparèixer globus celestes impresos aproximadament al mateix temps.

L’astronomia telescòpica s’inicià el 1609 i, a finals del segle XVII, s’aplicava el telescopi en la cartografia de les estrelles. A la darrera part del segle XIX, la fotografia va donar un impuls important a la confecció de gràfics precisos, que va culminar a la dècada de 1950 en la publicació de la National Geographic Society – Palomar Observatory Sky Survey, un retrat de la part del cel visible des de l’Observatori Palomar a Califòrnia..

Molts mapes moderns utilitzats per observadors aficionats i professionals del cel mostren estrelles, nebuloses fosques de pols enfosquides i nebuloses brillants (masses de matèries tènues i brillants). Els mapes especialitzats mostren fonts de radiació radiofònica, fonts de radiació infraroja i objectes quasi estel·lars amb desplaçament vermell molt gran (les línies espectrals es desplacen cap a longituds d'ona més llargues) i imatges molt petites. Els astrònoms del segle XX van dividir tot el cel en 88 zones o constel·lacions; aquest sistema internacional codifica la denominació d’estrelles i patrons d’estrelles que van començar en època prehistòrica. Originalment només es donaven noms a les estrelles més brillants i als patrons més destacats, probablement basades en l’aparença real de les configuracions. Des del segle XVI, navegants i astrònoms s’han anat omplint progressivament en totes les àrees deixades sense designar pels antics.

L’esfera celeste

Per a qualsevol observador, antic o modern, el cel nocturn apareix com un hemisferi recolzat a l'horitzó. En conseqüència, les descripcions més senzilles dels patrons estrella i dels moviments dels cossos celestials són les presentades a la superfície d'una esfera.

La rotació diària a l'est de la Terra en el seu eix produeix una aparent rotació diürna a l'oest de l'esfera estrellada. Així, les estrelles semblen girar cap a un pol celeste nord o sud, la projecció a l’espai dels pols propis de la Terra. Equidistant dels dos pols és l'equador celeste; aquest gran cercle és la projecció a l’espai de l’equador terrestre.

Aquí es mostra l'esfera celeste vista des d'alguna latitud nord del nord. Una part del cel contigua a un pol celest sempre és visible (l’àrea ombrejada del diagrama), i una zona igual al pol oposat sempre és invisible per sota de l’horitzó; la resta de l’esfera celeste sembla que s’aixeca i s’estableix cada dia. Per a qualsevol altra latitud, la part particular del cel visible o invisible serà diferent, i s'ha de redibuixar el diagrama. Un observador situat al pol nord de la Terra només podia observar les estrelles de l'hemisferi celeste nord. Un observador de l'equador, però, podria veure tota l'esfera celeste a mesura que el moviment diari de la Terra el transportava.

A més del seu aparent moviment diari al voltant de la Terra, el Sol, la Lluna i els planetes del sistema solar tenen els seus propis moviments respecte a l’esfera estrellada. Des que la brillantor del Sol enfosquís la vista de les estrelles de fons, van passar molts segles abans que els observadors descobrissin el camí precís del Sol a través de les constel·lacions que ara es diuen signes del zodíac. El gran cercle del zodíac traçat pel Sol en el seu circuit anual és l’eclíptica (així s’anomena perquè els eclipsis poden ocórrer quan la Lluna la travessa).

Com es veu des de l’espai, la Terra gira lentament sobre el Sol en un pla fix, el pla eclíptic. Una línia perpendicular a aquest pla defineix el pol eclíptic i no fa cap diferència si aquesta línia es projecta a l’espai des de la Terra o des del Sol. Tot el que és important és la direcció, perquè el cel està tan lluny que el pol eclíptic ha de caure sobre un punt únic de l’esfera celeste.

Els principals planetes del sistema solar giren sobre el Sol gairebé en el mateix pla que l’òrbita terrestre, i els seus moviments es projectaran a l’esfera celeste gairebé, però rarament exactament, sobre l’eclíptica. L’òrbita de la Lluna s’inclina a uns cinc graus d’aquest pla i, per tant, la seva posició al cel es desvia de l’eclíptica més que la dels altres planetes.

Atès que la llum cegadora de la llum bloqueja algunes estrelles, les constel·lacions que es poden veure depenen de la posició de la Terra en la seva òrbita, és a dir, del lloc aparent del Sol. Les estrelles visibles a mitjanit canviaran cap a l'oest aproximadament un grau cada mitjanit successiu a mesura que el Sol avança en el seu aparent moviment cap a l'est. Les estrelles visibles a mitjanit de setembre seran ocultades pel sol enlluernador sol 180 dies després al març.

Per què l'equíptic i l'equador celestial es troben en un angle de 23,44 ° és un misteri inexplicable originari de la història passada de la Terra. L'angle varia gradualment en petites quantitats a causa de les pertorbacions gravitacionals causades per la Lluna i el planeta a la Terra. El pla eclíptic és relativament estable, però el pla equatorial està canviant contínuament a mesura que l’eix de rotació de la Terra canvia de direcció en l’espai. Les successives posicions dels pols celestes tracen grans cercles al cel amb un període d’uns 26.000 anys. Aquest fenomen, conegut com a precessió dels equinoccis, fa que una sèrie d’estrelles diferents al seu torn es converteixin en pols. Polaris, l'actual estrella del pol, s'aproximarà al pol celeste nord cap a l'any 2100 ce. En el moment en què es construïen les piràmides, Thuban a la constel·lació de Draco servia com a estrella del pol, i en uns 12.000 anys l'estrella de primera magnitud Vega estarà a prop del pol celeste nord. Precession també fa que els sistemes de coordenades en mapes d'estrelles precisos s'apliquin només per a una època determinada.

Sistemes de coordenades celestes

El sistema horitzó

El sistema altazimut simple, que depèn d’un lloc determinat, especifica les posicions per l’altitud (l’elevació angular del pla de l’horitzó) i l’azimut (l’angle en el sentit de les agulles del rellotge al voltant de l’horitzó, generalment a partir del nord). Les línies d’igual altitud al voltant del cel s’anomenen almucantars. El sistema horitzó és fonamental en la navegació, així com en la prospecció terrestre. No obstant això, per al mapeig de les estrelles, les coordenades fixades respecte a la pròpia esfera celeste (com els sistemes eclíptics o equatorials) són molt més adequades.

El sistema eclíptic

La longitud i la latitud celestes es defineixen respecte als pols eclíptics i eclíptics. La longitud celeste es mesura cap a l'est des de la intersecció ascendent de l'eclíptica amb l'equador, una posició coneguda com el "primer punt de Àries" i el lloc del Sol en el moment de l'equinocci vernal cap al 21 de març. El primer punt de Àries es simbolitza amb les banyes del moltó (♈).

A diferència de l’equador celeste, l’eclíptica queda fixada entre les estrelles; tanmateix, la longitud eclíptica d’una estrella determinada augmenta en 1.396 º per segle a causa del moviment precessor de l’equador –semblant al moviment precessiu de la part superior d’un nen– que canvia el primer punt de Àries. Els primers 30 ° al llarg de l’eclíptica es designen nominalment com a signe Àries, tot i que aquesta part de l’eclíptica s’ha avançat fins als peixos de la constel·lació. Les coordenades eclíptiques van predominar en l’astronomia occidental fins al Renaixement. (En canvi, els astrònoms xinesos sempre utilitzaven un sistema equatorial.) Amb l’arribada dels almanacs nàutics nacionals, el sistema equatorial, més adequat a l’observació i la navegació, va obtenir ascendència.

El sistema equatorial

Basat en l'equador i els pols celestes, les coordenades equatorials, ascensió i declinació a la dreta, són directament analògiques a la longitud i la latitud terrestres. L’ascensió dreta, mesurada cap a l’est des del primer punt de Àries (vegeu directament més amunt), es divideix habitualment en 24 hores en lloc de 360 ​​°, posant l’èmfasi en el comportament horitzontal de l’esfera. Cal especificar posicions equatorials precises per a un any en particular, ja que el moviment precessiu canvia contínuament les coordenades mesurades.