Hviezdna kupola pre pozemského pozorovateľa sa neustále otáča. Ak sa na severnej pologuli planéty za bezmesačnej a bezoblačnej noci dlho pozeráte na severnú časť oblohy, zistíte, že celý diamantový rozptyl hviezd sa točí okolo jednej nenápadnej matnej hviezdy (toto je len ignoranti hovoria, že Polárna hviezda je najjasnejšia). Niektoré svietidlá sú skryté za horizontom v západnej časti oblohy, iné zaberajú ich miesto.
Kolotoč trvá až do rána. Ale na druhý deň v rovnakom čase je každá hviezda opäť na svojom mieste. Súradnice hviezd sa navzájom menia tak pomaly, že sa ľuďom zdajú večné a nehybné. Nie je náhoda, že naši predkovia si oblohu predstavovali ako pevnú kupolu a hviezdy ako diery v nej.
Podivná hviezda – východiskový bod
Kedysi dávno našepredkovia upozornili na jednu zvláštnu hviezdičku. Jeho zvláštnosťou je nehybnosť na nebeskom svahu. Zdalo sa, že sa vznáša v jednom bode nad severným okrajom horizontu. Všetky ostatné nebeské telesá opisujú okolo neho pravidelné sústredné kruhy.
Na akých obrázkoch sa táto hviezda neobjavila v predstavách starých astronómov. Napríklad medzi Arabmi bol považovaný za zlatý kôl zapichnutý do nebeskej klenby. Okolo tohto kolíka cvála zlatý žrebec (nazývame toto súhvezdie Veľká medvedica), priviazaný k nemu zlatým lasom (súhvezdie Malý medveď).
Práve z týchto pozorovaní pochádzajú nebeské súradnice. Celkom prirodzene a logicky sa stálica, ktorú nazývame Polárka, stala pre astronómov východiskovým bodom na určenie polohy objektov na nebeskej sfére.
Mimochodom, my, obyvatelia severnej pologule, máme veľké šťastie s hviezdnym kompasom. Náhodou, z tých, ktoré sú jedna z milióna, je naša Polárna hviezda presne na osi rotácie planéty, vďaka čomu kdekoľvek na pologuli ľahko určíte presnú polohu vzhľadom na svetové strany..
Súradnice prvej hviezdy
Technické prostriedky na presné meranie uhlov a vzdialeností sa neobjavili hneď, no ľudia sa už dlho snažia hviezdy nejako systematizovať a triediť. A aj keď nám prístroje starovekej astronómie neumožňovali určiť súradnice hviezd v nám známej digitalizovanej podobe, bolo to viac než kompenzovanépredstavivosť.
Odpradávna obyvatelia všetkých častí sveta rozdeľovali hviezdy do skupín nazývaných súhvezdia. Najčastejšie boli súhvezdia pomenované na základe vonkajšej podobnosti s určitými objektmi. Slovania teda súhvezdie Veľkej medvedice nazývali len vedro.
Najrozšírenejšie sú však názvy súhvezdí dané na počesť postáv starovekého gréckeho eposu. Je možné, aj keď s určitým odstupom, povedať, že názvy súhvezdí a hviezd na oblohe sú ich prvé primitívne súradnice.
Perly neba
Astronómovia neignorovali najkrajšie jasné hviezdy. Boli tiež pomenované po helénskych bohoch a hrdinoch. Alfa a beta súhvezdia Blížencov sú teda pomenované Castor a Pollux podľa mien synov Zeusa, Hromovládca, ktorí sa narodili po jeho ďalšom milostnom dobrodružstve.
Hviezda Algol, alfa súhvezdia Perzeus, si zaslúži osobitnú pozornosť. Podľa legendy tento hrdina, ktorý v smrteľnej bitke porazil démona pochmúrneho Tartaru - Gorgona Medúzu, ktorá svojím pohľadom premieňa všetko živé na kameň, vzal so sebou hlavu ako druh zbrane (oči dokonca odrezaná hlava pokračovala v „práci“). Takže hviezda Algol je v súhvezdí okom práve tejto hlavy Medúzy, a to nie je celkom náhodné. Starovekí grécki pozorovatelia upozorňovali na periodické zmeny v jasnosti Algolu (dvojhviezdny systém, ktorého zložky sa pre pozemského pozorovateľa pravidelne prekrývajú).
Samozrejme, „žmurkajúca“hviezda sa stala okom rozprávkovej príšery. Súradnice hviezdy Algol na oblohe: rektascenzia - 3 hodiny 8 minút, deklinácia + 40 °.
Nebeský kalendár
Netreba však zabúdať, že Zem sa neotáča len okolo svojej osi. Každých 6 mesiacov je planéta na druhej strane Slnka. Obraz nočnej oblohy sa v tomto prípade prirodzene mení. Toto už dlho používajú astrológovia na presné určenie ročných období. Napríklad v starovekom Ríme študenti netrpezlivo čakali, kedy sa na rannej oblohe objaví Sírius (Rimania to nazývali Prázdniny), pretože v týchto dňoch smeli ísť domov odpočívať. Ako vidíte, hviezdny názov týchto študentských prázdnin prežil dodnes.
Popri školských prázdninách určovala poloha objektov na oblohe začiatok a koniec námornej a riečnej plavby, dala podnet k vojenským ťaženiam, poľnohospodárskej činnosti. Autormi prvých podrobných kalendárov v rôznych častiach sveta boli práve astrológovia, astrológovia, kňazi chrámov, ktorí sa naučili presne určovať súradnice hviezd. Na všetkých kontinentoch, kde sa nachádzajú pozostatky starovekých civilizácií, sa nachádzajú celé kamenné komplexy postavené na astronomické pozorovania a merania.
Horizontálny súradnicový systém
Zobrazuje súradnice hviezd a iných objektov na nebeskej sfére v režime „tu a teraz“vzhľadom na horizont. Prvá súradnica je výška objektu nad horizontom. Uhlová hodnota sa meria v stupňoch. Maximálna hodnota je +90° (zenit). Svietidlá majú nulovú hodnotu súradnice,umiestnený na línii horizontu. A nakoniec, minimálna hodnota výšky -90° je pre objekty umiestnené v najnižšom bode alebo pri nohách pozorovateľa - zenit je naopak.
Druhá súradnica je azimut – uhol medzi vodorovnými čiarami smerujúcimi k objektu a na sever. Tento systém sa tiež nazýva topocentrický kvôli väzbe súradníc k určitému bodu na zemeguli.
Systém nie je bez chýb. Obe súradnice každej hviezdy v ňom sa menia každú sekundu. Preto nie je vhodný na popis povedzme polohy hviezd v súhvezdí.
Star GLONASS a GPS
Ako sa takýto systém používa? Ak sa budete pohybovať po planéte na dostatočne veľké vzdialenosti, hviezdny obraz sa určite zmení. Všimli si to už starí moreplavci. Pre pozorovateľa stojaceho na samom severnom póle bude Polárka v zenite, priamo nad hlavou. Ale obyvateľ rovníka bude môcť vidieť Polárku iba ležiacu na obzore. Pri pohybe pozdĺž rovnobežiek (z východu na západ) si cestovateľ všimne, že body a časy východu a západu slnka určitých nebeských objektov sa tiež zmenia.
Toto sa naučili námorníci používať na určenie svojej polohy v oceánoch. Meraním uhla elevácie nad horizontom Polárky dostal navigátor lode hodnotu zemepisnej šírky. Pomocou presného chronometra námorníci porovnali čas miestneho poludnia s referenčným (Greenwich) a dostali zemepisnú dĺžku. Obidve pozemské súradnice zrejme nebolo možné získať bez výpočtusúradnice hviezd a iných nebeských telies.
Pri všetkej svojej zložitosti a približnosti opísaný systém na určovanie polohy vo vesmíre verne slúžil cestovateľom už viac ako dve storočia.
Rovníkový súradnicový systém prvej hviezdy
V ňom sú nebeské súradnice spojené s povrchom zeme aj s orientačnými bodmi na oblohe. Prvá súradnica je deklinácia. Meria sa uhol medzi čiarou smerujúcou k svietidlu a rovinou rovníka (rovina kolmá na svetovú os - čiara smerujúca k Polárke). Takže pre stacionárne objekty na oblohe, ako sú hviezdy, táto súradnica zostáva vždy rovnaká.
Druhá súradnica v systéme bude uhol medzi smerom k hviezde a nebeským poludníkom (rovina, v ktorej sa pretína svetová os a olovnica). Druhá súradnica teda závisí od polohy pozorovateľa na planéte, ako aj od okamihu v čase.
Použitie tohto systému je veľmi špecifické. Používa sa pri inštalácii a ladení mechanizmov teleskopov namontovaných na gramofóny. Takéto zariadenie môže "sledovať" objekty rotujúce spolu s nebeskou kupolou. Toto sa robí s cieľom predĺžiť expozičný čas pri fotografovaní oblastí oblohy.
Rovníkové 2 hviezdne
A ako sa určujú súradnice hviezd na nebeskej sfére? Na tento účel existuje druhý rovníkový systém. Jeho osi sú fixované vzhľadom na vzdialené vesmírne objekty.
Prvá súradnica,ako prvý rovníkový systém je uhol medzi svietidlom a rovinou nebeského rovníka.
Druhá súradnica sa nazýva rektascenzia. Toto je uhol medzi dvoma priamkami ležiacimi v rovine nebeského rovníka a pretínajúcimi sa v bode jeho priesečníka s osou sveta. Prvý riadok je položený k bodu jarnej rovnodennosti, druhý - k bodu projekcie svietidla na nebeský rovník.
Uhol pravého vzostupu je vynesený pozdĺž oblúka nebeského rovníka v smere hodinových ručičiek. Dá sa merať v stupňoch od 0° do 360°, ako aj v systéme „hodiny: minúty“. Každá hodina sa rovná 15 stupňom.
Ako zmerať rektascenciu hviezdy, ukazuje diagram.
Aké sú ešte súradnice hviezd?
Na určenie nášho miesta medzi ostatnými hviezdami nie je vhodný žiadny z vyššie uvedených systémov. Vedci fixujú polohu najbližších svietidiel v systéme ekliptických súradníc. Od druhej rovníkovej sa líši tým, že základnou rovinou je rovina ekliptiky (rovina, v ktorej leží obežná dráha Zeme okolo Slnka).
A nakoniec, na určenie polohy ešte vzdialenejších objektov, ako sú galaxie, hmloviny, sa používa galaktický súradnicový systém. Je ľahké uhádnuť, že je založená na rovine galaxie Mliečna dráha (toto je názov našej pôvodnej špirálovej galaxie).
Je všetko dokonalé?
V skutočnosti nie. Súradnice polárnej hviezdy, konkrétne deklinácia, sú 89 stupňov 15 minút. To znamená, že je od nej vzdialený takmer jeden stupeňpalice. Na navigáciu v teréne, ak stratený človek hľadá cestu, je toto miesto ideálne, ale na plánovanie kurzu lode, ktorá bude musieť prejsť tisíce kilometrov, bolo potrebné vykonať úpravu.
Áno a nehybnosť hviezd je zjavný jav. Pred tisíc rokmi (na kozmické pomery veľmi málo) mali súhvezdia úplne iný tvar.
Vedcom sa teda dlho nepodarilo zistiť, prečo v Cheopsovej pyramíde vychádza šikmý tunel z pohrebnej komory na povrch jednej z tvárí. Astronómia prišla na pomoc. Dôkladne boli vypočítané súradnice najjasnejších hviezd v rôznych časových obdobiach a astronómovia navrhli, že pri stavbe pyramídy, presne na línii, kam tento tunel „vyzerá“, bola hviezda Sirius – symbol boha Osirisa, znamenie večného života.
