В кое съзвездие се намира звездата с координати? Практическа работа с подвижна звездна карта

Забележка:

1. (Алфа голямо куче; αCMa, Сириус). Най-ярката звезда в съзвездието Голямо куче и най-ярката звезда в небето. Това е визуална двойна звезда с орбитален период от 50 години, като основният компонент (A) е звезда A, а вторият компонент (B, Pup) е бяло джудже от 8-ма величина. Сириус B е открит за първи път оптически през 1862 г., а типът му е определен от спектъра му през 1925 г. Сириус е на 8,7 светлинни години от нас и се нарежда на седмо място по отношение на близост до Слънчевата система. Името е наследено от древните гърци и означава „изгарящ“, което подчертава блясъка на звездата. Във връзка с името на съзвездието, към което принадлежи Сириус, то се нарича още „Звездата на кучето“. Третата звезда, кафяво джудже, по-близо до (A), отколкото до компонент (B), беше открита от френски астрономи през 1995 г.
2. (Алфа Боутс, αBoo, Арктур). Най-ярката звезда в съзвездието Воловар, оранжева гигантска K-звезда, е четвъртата най-ярка звезда в небето. Двойна, променлива. Името е от гръцки произход и означава „пазач на мечки“. Арктур ​​е първата звезда, която се вижда през деня с телескоп от френския астроном и астролог Морин през 1635 г.
3. (Алфа Лира; α Lyr, Вега). Най-ярката звезда в съзвездието Лира и петата по яркост звезда в небето. Това е A-звезда. През 2005 г. космическият телескоп Spitzer засне инфрачервени изображения на Вега и праха около звездата. Планетна система се формира около звезда.
4. (Алфа Aurigae; α Aur, Параклис). Най-ярката звезда в съзвездието Аурига, спектроскопична двойна звезда, в която основният компонент е гигантска G-звезда. Името й е от латински произход и означава „малка коза“.
5. (Бета Орионис; β Ори, Ригел). Най-ярката звезда в съзвездието Орион. Той е обозначен с гръцката буква Бета, въпреки че е малко по-ярък от Бетелгейзе, който е обозначен като Алфа Орионис. Ригел е свръхгигант B звезда със спътник от 7-ма величина. Името, което е от арабски произход, означава „крак на гигант“.
6. (Alpha Canis Minor; αCMi, Процион). Най-ярката звезда в съзвездието Малко куче. Процион се нарежда на пето място по яркост сред всички звезди. През 1896 г. Й. М. Шеберл открива, че Процион е двоична система. Основният спътник е нормална звезда F, а слабият спътник е бяло джудже с 11-та величина. Периодът на циркулация на системата е 41 години. Името Процион е от гръцки произход и означава "пред кучето" (напомняне, че звездата изгрява преди "Кучешката звезда", т.е. Сириус).
7. (Алфа орел; α Aql, Алтаир). Най-ярката звезда в съзвездието Орла. Арабската дума "алтаир" означава "летящ орел". Алтаир - А-звезда. Тя е една от най-близките сред най-ярките звезди (намира се на разстояние 17 светлинни години).
8. (Алфа Орионис; α Ори, Бетелгейзе). Червен свръхгигант М звезда, една от най-големите известни звезди. С помощта на точкова интерферометрия и други интерферентни методи беше възможно да се измери неговият диаметър, който се оказа приблизително 1000 пъти по-голям от диаметъра на Слънцето. Открито е и наличието на големи ярки „звездни петна“. Наблюденията в ултравиолетовите лъчи с помощта на космическия телескоп Хъбъл показват, че Бетелгейзе е заобиколен от огромна хромосфера с маса приблизително двадесет слънчеви маси. Променлива. Яркостта варира неравномерно между величини 0,4 и 0,9 с период от около пет години. Трябва да се отбележи, че през периода на наблюдение от 1993 до 2009 г. диаметърът на звездата е намалял с 15%, от 5,5 астрономически единици до приблизително 4,7 и астрономите все още не могат да обяснят защо се дължи това. Яркостта на звездата обаче не се промени забележимо през това време.
9. (Алфа Телец; α тау, Алдебаран). Най-ярката звезда в съзвездието Телец. Арабското име означава „следващ“ (т.е. след Плеядите). Алдебаран е гигантска K звезда. Променлива. Въпреки че в небето звездата изглежда като част от клъстера Хиади, тя всъщност не е негов член, тъй като е два пъти по-близо до Земята. През 1997 г. беше съобщено за възможното съществуване на спътник - голяма планета (или малко кафяво джудже), с маса, равна на 11 маси на Юпитер на разстояние 1,35 AU. Безпилотният космически кораб Pioneer 10 се насочва към Алдебаран. Ако нищо не му се случи по пътя, то ще достигне района на звездата след около 2 милиона години.
10. (Алфа Скорпион; α Sco, Антарес). Най-ярката звезда в съзвездието Скорпион. Червен свръхгигант, М-звезда, променлива, двойна Името е от гръцки произход и означава „конкурент на Марс“, което напомня за забележителния цвят на тази звезда. Антарес е полуправилна променлива звезда, чийто блясък варира между величини 0,9 и 1,1 с период от пет години. Има синя звезда спътник от 6-та величина, само на 3 дъгови секунди разстояние. Антарес Б е открит по време на едно от тези окултации на 13 април 1819 г. Орбиталният период на спътника е 878 години.
11. (Алфа Дева; αVir, Спика). Най-ярката звезда в съзвездието Дева. Това е затъмняваща двойна, променлива, чиято яркост варира с около 0,1 величина с период от 4,014 дни. Основният компонент е синьо-бяла B звезда с маса около единадесет слънчеви маси. Името означава "кочан царевица".
12. (Бета Близнаци; β скъпоценен камък, Полукс). Най-ярката звезда в съзвездието Близнаци, въпреки че нейното обозначение е Бета, а не Алфа. Изглежда малко вероятно Полукс да е станал по-ярък от времето на Байер (1572-1625). Полукс е оранжева гигантска K звезда. В класическата митология близнаците Кастор и Полукс са синове на Леда. През 2006 г. е открита екзопланета близо до звездата.
13. (Алфа южни Риби; α PsA,
14. (Epsilon Canis Majoris; εCMa, Адара). Втората най-ярка звезда (след Сириус) в съзвездието Голямо куче, гигантска B звезда. Има звезда спътник от 7,5 m. Арабското име на звездата означава "дева". Преди приблизително 4,7 милиона години разстоянието от ε Canis Majoris до Земята е било 34 светлинни години, а звездата е била най-ярката в небето, нейният блясък е бил равен на −4,0 m
15. (Алфа Близнаци; α скъпоценен камък, Рициново). Вторият по яркост в съзвездието Близнаци след Полукс. Неговата величина с просто око се оценява на 1,6, но това е комбинираната яркост на множествена система, състояща се от най-малко шест компонента. Има две звезди А с величини 2,0 и 2,9, образуващи близка визуална двойка, всяка от които е спектроскопична двойна звезда, и една по-отдалечена червена звезда с величина 9, която е затъмняваща двойна звезда.
16. (Гама на Орион; γ Ори, Белатрикс). Гигант, B-звезда, променлив, двоен. Името е от латински произход и означава „жена войн“. Една от 57-те навигационни звезди на древността
17. (Бета Телец; β тау, Нац). Вторият по яркост в съзвездието Телец, лежащ на върха на един от рогата на бика. Името идва от арабския израз "бодане с рога". Тази звезда на древните карти изобразява десния крак на човешка фигура в съзвездието Auriga и има друго обозначение - Gamma Auriga. Elnat е B-звезда.
18. (Епсилон Орионис; ε Ори, Алнилам). Една от трите ярки звезди, които образуват пояса на Орион. Арабското име се превежда като "низ от перли". Алнилам - свръхгигант, B-звезда, променлива
19. (Зета Орионис; ζ Ори, Алнитак). Една от трите ярки звезди, които образуват пояса на Орион. Арабското име се превежда като "колан". Алнитак е свръхгигант, O-звезда, тройна звезда.
20. (Епсилон Голяма мечка; ε UMa, Алиот). Най-ярката звезда в съзвездието Голяма мечка. Гръцките букви в този случай са присвоени на звездите по реда на тяхната позиция, а не по яркост. Алиот е звезда А, вероятно има планета 15 пъти по-масивна от Юпитер.
21. (Алфа голяма мечка; αUMa, Дъбхе). Една от двете звезди (другата е Мерак) на Голямата мечка в Голямата мечка, наречена Индексите. Гигант, K-звезда, променлив. Спътникът от 5-та величина го обикаля на всеки 44 години. Dubhe, буквално "мечка", е съкратена версия на арабското име, което означава "гърбът на по-голямата мечка".
22. (Алфа Персей;α на, Мирфак). Най-ярката звезда в съзвездието Персей. Жълт свръхгигант, F-звезда, променлива. Името от арабски произход означава „лакът“.
23. (Тази Голяма мечка; ηUMa, Бенетнаш). Звездата се намира в края на „опашката“. B-звезда, променлива. Арабското име означава „водач на скърбящите“ (за арабите съзвездието се е възприемало като катафалка, а не като мечка).
24. (Beta Canis Majoris; βCMa, Мирзам). Второто по яркост в съзвездието Голямо куче. Гигантска B звезда, променлива, е прототипът на клас слабо променливи звезди като Beta Canis Majoris. Яркостта му се променя на всеки шест часа с няколко стотни от величината. Такова ниско ниво на променливост не се открива с просто око.
25. (Алфа Хидра; αХя, Алфард). Най-ярката звезда в съзвездието Хидра. Името е от арабски произход и означава „самотна змия“. Alphard - K-звезда, променлива, тройна.
26. (Алфа малка мечка; αUMi, Полярен). Най-ярката звезда в съзвездието Малка мечка, разположена близо до северния небесен полюс (на разстояние по-малко от един градус). Полярната звезда е най-близката до Земята пулсираща променлива звезда от типа Делта Цефей с период от 3,97 дни. Но Polar е много нестандартна цефеида: нейните пулсации избледняват за период от около десетки години: през 1900 г. промяната в яркостта е била ±8%, а през 2005 г. - приблизително 2%. Освен това през това време звездата става средно с 15% по-ярка.

За да направите звездна карта, изобразяваща съзвездия в равнина, трябва да знаете координатите на звездите. Координатите на звездите спрямо хоризонта, например надморската височина, макар и визуални, са неподходящи за създаване на карти, тъй като се променят през цялото време. Необходимо е да се използва координатна система, която се върти със звездното небе. Нарича се екваториална система. В него едната координата е ъгловото разстояние на светилото от небесния екватор, наречено деклинация (фиг. 19). Тя варира в рамките на ±90° и се счита за положителна на север от екватора и отрицателна на юг. Деклинацията е подобна на географската ширина.

Втората координата е подобна на географската дължина и се нарича ректасцензия a.

Ориз. 18. Ежедневни траектории на Слънцето над хоризонта в различни периоди от годината по време на наблюдения: а - в средните ширини; b - на екватора на Земята.

Ориз. 19. Екваториални координати.

Ориз. 20. Височината на светилото при горната кулминация.

Правото изкачване на светилото M се измерва от ъгъла между равнините на големия кръг, начертан през полюсите на света и даденото светило и големия кръг, преминаващ през полюсите на света и точката на пролетното равноденствие (фиг. 19). Този ъгъл се измерва от пролетното равноденствие T обратно на часовниковата стрелка, когато се гледа от северния полюс. Тя варира от 0 до 360° и се нарича ректасцензия, тъй като звездите, разположени на небесния екватор, изгряват в ред на нарастване на ректасцензия. В същия ред те кулминират една след друга. Следователно a обикновено се изразява не в ъглова мярка, а във време и се приема, че небето се завърта с 15° и с 1° за 4 минути. Следователно правото изкачване е 90°, в противен случай ще бъде 6 часа и 7 часа 18 минути. В единици време ректасценциите са написани по краищата на звездната карта.

Има и звездни глобуси, където звездите са изобразени върху сферичната повърхност на земното кълбо.

На една карта може да бъде изобразена без изкривяване само част от звездното небе.За начинаещите е трудно да използват такава карта, защото не знаят кои съзвездия се виждат в даден момент и как са разположени спрямо хоризонта. Движеща се звездна карта е по-удобна. Идеята за неговото устройство е проста. Върху картата е насложен кръг с изрез, представляващ линията на хоризонта. Изрезът на хоризонта е ексцентричен и когато завъртите наслагващия кръг в изреза, ще се виждат съзвездия, които са над хоризонта в различно време. Как да използвате такава карта е описано в Приложение VII.

(виж сканиране)

2. Височината на светилата в кулминацията.

Нека намерим връзката между височината на светилото M в горната кулминация, неговата деклинация 6 и географската ширина на района

Фигура 20 показва отвеса на небесната ос и проекцията на небесния екватор и линията на хоризонта (линията на обяд) върху равнината на небесния меридиан. Ъгълът между линията на обяд и небесната ос е равен, както знаем, спрямо географската ширина на местността.Очевидно наклонът на равнината на небесния екватор спрямо хоризонта, измерен чрез ъгъла, е равен на 90° - (фиг. 20). Звездата М с деклинация 6, кулминираща южно от зенита, има височина от

От тази формула може да се види, че географската ширина може да се определи чрез измерване на надморската височина на всяка звезда с известна деклинация 6 в нейната горна кулминация. Трябва да се има предвид, че ако звездата в момента на кулминацията се намира на юг от екватора, тогава нейната деклинация е отрицателна.

(виж сканиране)

3. Точно време.

За измерване на кратки периоди от време в астрономията основната единица е средната продължителност на слънчевия ден, тоест средният период от време между двете горни (или долни) кулминации на центъра на Слънцето. Трябва да се използва средната стойност, тъй като продължителността на слънчевия ден леко варира през годината. Това се дължи на факта, че Земята се върти около Слънцето не в кръг, а в елипса и скоростта на нейното движение се променя леко. Това причинява леки нередности във видимото движение на Слънцето по еклиптиката през цялата година.

Моментът на горната кулминация на центъра на Слънцето, както вече казахме, се нарича истински пладне. Но за да проверите часовника, за да определите точното време, няма нужда да отбелязвате върху него точно момента на кулминацията на Слънцето. По-удобно и точно е да се маркират моментите на кулминацията на звездите, тъй като разликата между моментите на кулминацията на всяка звезда и Слънцето е точно известна за всяко време. Ето защо, за да определят точното време, с помощта на специални оптични инструменти, те маркират моментите на кулминациите на звездите и ги използват, за да проверят правилността на часовника, който "съхранява" времето. Така определеното време би било абсолютно точно, ако наблюдаваното въртене на небето става със строго постоянна ъглова скорост. Оказа се обаче, че скоростта на въртене на Земята около оста й и следователно видимото въртене на небесната

сфера, претърпява много малки промени във времето. Ето защо, за да се „спести“ точното време, сега се използват специални атомни часовници, чийто ход се контролира от колебателни процеси в атомите, протичащи с постоянна честота. Часовниците на отделните обсерватории се сверяват с атомни часови сигнали. Сравняването на времето, определено от атомните часовници и видимото движение на звездите, прави възможно изследването на неравномерностите на въртенето на Земята.

Определянето на точното време, съхраняването му и предаването му по радиото на цялото население е задача на службата за точно време, която съществува в много страни.

Сигналите за точен час по радиото се получават от навигаторите на флота и военновъздушните сили и много научни и индустриални организации, които трябва да знаят точното време. Познаването на точното време е необходимо по-специално за определяне на географските дължини на различни точки на земната повърхност.

4. Отчитане на времето. Определяне на географска дължина. Календар.

От курса по физическа география на СССР знаете понятията местно, зоново и майчинско време, както и че разликата в географската дължина на две точки се определя от разликата в местното време на тези точки. Този проблем се решава с астрономически методи, използващи наблюдения на звезди. Въз основа на определяне на точните координати на отделни точки се картографира земната повърхност.

За да преброят големи периоди от време, хората от древни времена са използвали продължителността на лунен месец или слънчева година, т.е. продължителността на въртенето на Слънцето по еклиптиката. Годината определя честотата на сезонните промени. Една слънчева година продължава 365 слънчеви дни, 5 часа 48 минути 46 секунди. Той е практически несъизмерим с денонощието и с продължителността на лунния месец - периода на смяна на лунните фази (около 29,5 дни). Това е трудността при създаването на прост и удобен календар. През многовековната история на човечеството са създадени и използвани много различни календарни системи. Но всички те могат да бъдат разделени на три вида: слънчеви, лунни и лунно-слънчеви. Южните пастирски народи обикновено са използвали лунни месеци. Една година, състояща се от 12 лунни месеца, съдържа 355 слънчеви дни. За да се координира изчисляването на времето от Луната и Слънцето, беше необходимо да се установят 12 или 13 месеца в годината и да се вмъкнат допълнителни дни в годината. Слънчевият календар, използван в Древен Египет, беше по-прост и удобен. В момента повечето страни по света също приемат слънчев календар, но по-усъвършенстван, наречен Григориански календар, който е обсъден по-долу.

При съставянето на календар е необходимо да се вземе предвид, че продължителността на календарната година трябва да бъде възможно най-близка до продължителността на въртенето на Слънцето по еклиптиката и че календарната година трябва да съдържа цял брой слънчеви дни, тъй като неудобно е да започваш годината по различно време на деня.

Тези условия бяха удовлетворени от разработения календар

от александрийския астроном Сосиген и въведен през 46 г. пр.н.е. д. в Рим от Юлий Цезар. Впоследствие, както знаете от курса по физическа география, той получава името Юлиан или стар стил. В този календар годините се броят три пъти подред за 365 дни и се наричат ​​прости, като следващата година е 366 дни. Нарича се високосна година. Високосни години в Юлианския календар са тези години, чиито числа се делят на 4 без остатък.

Средната продължителност на годината според този календар е 365 дни и 6 часа, т.е. тя е с около 11 минути по-дълга от истинската. Поради това старият стил изостава от действителния поток на времето с около 3 дни на всеки 400 години.

В григорианския календар (нов стил), въведен в СССР през 1918 г. и дори по-рано приет в повечето страни, годините завършват с две нули, с изключение на 1600, 2000, 2400 и т.н. (т.е. тези, чието число на стотици е делимо с 4 без остатък) не се считат за високосни дни. Това коригира грешката от 3 дни, която се натрупва за 400 години. Така средната продължителност на годината по новия стил се оказва много близка до периода на въртене на Земята около Слънцето.

До 20 век разликата между новия стил и стария (юлиански) достига 13 дни. Тъй като у нас новият стил е въведен едва през 1918 г., Октомврийската революция, извършена през 1917 г. на 25 октомври (стар стил), се чества на 7 ноември (нов стил).

Разликата между стария и новия стил от 13 дни ще остане и в 21 век, и в 22 век. ще се увеличи до 14 дни.

Новият стил, разбира се, не е напълно точен, но грешка от 1 ден ще се натрупа според него едва след 3300 години.

използвайки движеща се звездна карта

Цел на работата:научете се да използвате движеща се звездна диаграма и да я използвате, за да определяте координатите на звездите.

Оборудване:движеща се звездна карта.

Теоретична част.
астрономия – науката за Вселената, която изучава движението, структурата, произхода и развитието на небесните тела.
Основните задачи на астрономията:

1. 
   Изучаване на видими и след това действителни положения и движения на небесни тела в пространството, определяне на техните размери и форми;
2. 
   изучаване на физическата структура на небесните тела, химическия състав, физическите условия на повърхността и във вътрешността;
3. 
   решаване на проблемите на произхода и развитието на небесните тела.

Основни клонове на астрономията:

1. 
   астрометрия – изучава положението на небесните тела и въртенето на Земята;
2. 
   небесна механика - изучава движението на небесните тела и изкуствените спътници под въздействието на гравитацията;
3. 
   астрофизика:

б)космология – разглежда Вселената като цяло, нейното развитие и произход.
Основни етапи в развитието на астрономията

1. 
   Древна (преди телескопична).
2. 
   Телескопичен (от G. Galileo).
3. 
   All-wave (от 1800 г.).
4. 
   Извънатмосферен (от 1961 г.).

Небесна сфера
За да се изследва видимото местоположение на светлината и явленията, които могат да се наблюдават в небето за период от дни или много месеци, понятието „небесна сфера“ се използва в астрономията.

Небесната сфера е въображаема сфера с произволен радиус, в центъра на която е окото на наблюдателя. Видимото положение на всички осветителни тела се проектира върху повърхността на тази сфера, абстрахирайки се от действителните разстояния, и се взема предвид само ъгловото разстояние между тях. И за удобство на измерванията се изграждат поредица от точки и линии.

Основни линии и точки на небесната сфера.

Z – зенит;

Z / – надир;

ZZ / – отвес;

P – северен небесен полюс;

P / – южен небесен полюс;

PP / – ос на света – ос на видимо въртене на небесната сфера;

Равнината, перпендикулярна на отвеса и минаваща през центъра на небесната сфера, се нарича равнината на истинския математически хоризонт.

Оста на света за наблюдателя винаги е успоредна на оста на въртене на Земята.

Равнината, минаваща през центъра на небесната сфера и перпендикулярна на оста на света, се нарича небесен екватор.

Точките, в които небесният екватор пресича равнината на истинския математически хоризонт, се наричат ​​източна (E) и западна (W) точки. Другите две, еднакво отдалечени от тях, се наричат ​​северна (N) и южна (S) точки.

SN – обедна линия.

Окръжността, минаваща през полюсите на света, зенит, надир, през точката Север и Юг се нарича небесен меридиан.

Небесни координати
Координатни системи:

– хоризонтална;

– първи екваториален;

– втори екваториален;

– еклиптика;

– галактически;

– квазар.
Хоризонтална координатна система
Проектиранза преки наблюдения.

Основна линия -отвес (вертикална) линия.

Главна равнина –равнината на истинския математически хоризонт.

Чрез зенита, надира и точката, в която в момента се намира светилото М, можете да начертаете голям полукръг на небесната сфера, който се нарича вертикален или кръг от височини. Моментното положение на светилото М спрямо хоризонта и небесния меридиан се определя от две координати: надморска височина и азимут.

Височина на осветителното тяло (ч о ) – вертикална дъга от хоризонта до осветителното тяло (
). Варира от –90 0 до +90 0. Измерва се в градуси (минути и секунди). Понякога, вместо височината на светилото, те смятат зенитно разстояние (z о ) – вертикална дъга от зенита до осветителното тяло (

Азимут (А о ) – дъга на хоризонта от точката на юг до точката на пресичане на вертикала с хоризонта, по посока на часовниковата стрелка (т.е. от юг на запад) (
). Варира от 0 0 до 360 0. Измерва се в градуси (минути и секунди).

Първа екваториална координатна система
Проектиранза измерване на времето.

Основна линия -ос на света.

Главна равнина –

около деклинацията на светилото.

склонение ( ) –
). Варира от –90 0 до +90 0. Измерва се в градуси (минути и секунди). Понякога, вместо деклинацията на светилото, те смятат полюсно (или полярно) разстояние (П о ) – дъга на деклинационния кръг от северния полюс до светилото (
). Варира от 0 0 до 180 0. Измерва се в градуси (минути и секунди). Деклинацията е положителна за звездите в северното полукълбо и отрицателна за южното полукълбо. На екватора деклинацията е нула.

Часов ъгъл ( ) – дъга на небесния екватор от най-високата точка на екватора Qдо точката на пресичане на кръга на деклинацията с екватора, по часовниковата стрелка (т.е. от юг на запад или по посока на денонощното движение на небесната сфера) (

Втора екваториална координатна система
Проектиранза съставяне на звездни карти, атласи и каталози.

Основна линия -ос на света.

Главна равнина –равнина на небесния екватор.

Големият кръг на небесната сфера, преминаващ през полюсите на света и наблюдаваната звезда, се нарича около деклинацията на светилото.

склонение ( ) – дъга на деклинационния кръг от екватора до светилото (
). Варира от –90 0 до +90 0. Измерва се в градуси (минути и секунди). Понякога вместо деклинацията на осветителното тяло се взема предвид полюсното (или полярното) разстояние ( П о) – дъга на деклинационния кръг от северния полюс до светилото (
). Варира от 0 0 до 180 0. Измерва се в градуси (минути и секунди).

Право възнесение (
) – дъга на небесния екватор от пролетното равноденствие до точката на пресичане на кръга на деклинацията с екватора, обратно на часовниковата стрелка (т.е. от юг на изток) (
). Варира от 0 до 24 часа. Измерва се в часове (минути и секунди).

Съзвездия и звезди
Цялото небе е разделено на 88 части със строго определени граници - съзвездия. Съзвездията са комбинация от звезди в различни форми. Това определение е дадено преди хиляди години. Сега можем да дадем това определение на съзвездието. Съзвездията са области на звездното небе, подчертани за по-лесно ориентиране в небесната сфера и обозначаване на звезди. Таблица 1 показва няколко съзвездия и някои от съставните им звезди.
Маса 1.

съзвездие	звезда	съзвездие	звезда
Андромеда	Алмаак	Лебед	α Денеб
	Мирач	лъв	α Регул
Близнаци	α Кастор	Лира	α Вега
	β Полукс	Малка мечка	α Поларис
	γ Алхена	Малко куче	α Процион
Голяма мечка	α Дъбхе	Орион	α Бетелгейзе
	ε Алиот		β Ригел
	ξ Мизар		γ Белатрикс
	Алкор		ξ Алнитак
Голямо куче	α Сириус		ε Алнилам
Везни	α Zubenelgenub	Пегас	α Маркаб
Аурига	α Капела		β Scheat
Ботуши	α Арктур		ε Enif
зодия Дева	α Спика	Персей	α Мирфак
Заек	α Арнеб	Северна корона	αАлфека
кит	о Мира	скорпион	α Антарес
Касиопея	α Шедир	Телец	α Алдебаран
	δ Рухбах	Цефей	γ Errai
	β Caph		β Алфирк

Еклиптика
Въображаемата линия на годишното движение на Слънцето се нарича еклиптика.Еклиптиката и небесният екватор се пресичат в точките на пролетното и есенното равноденствие. Слънцето изминава цялата еклиптика точно за една година. СЪС
Съзвездията, през които минава еклиптиката, се наричат ​​зодиакални (има 12 от тях).

– точка на пролетното равноденствие (21 март)
,
;

– точка на есенно равноденствие (23 септември)
,
;

– лятно слънцестоене (22 юни)
,
;

– зимно слънцестоене (22 декември)
,
.

Ъгъл между еклиптиката и небесния екватор е равно на
.

Основи на отчитането на времето
Горна кулминация -моментът на преминаване на светилото през небесния меридиан над хоризонта (М 3). Долна кулминация -моментът на преминаване на светилото през небесния меридиан под хоризонта (М 2). Светила, чиито (хоризонтални) координати се променят непрекъснато през деня и чиято горна кулминация е над хоризонта, а долната кулминация е под хоризонта, се наричат низходящ и възходящ(М 1, М 2, М 3). Яжте без настройка(M 5) и н
възходящ(M 4) осветителни тела

ден - периодът от време между две последователни кулминации със същото име

Точки на пролетното равноденствие (звезден ден);

Център на слънчевия диск (истински слънчев ден);

- „фиктивни точки на средното слънце“, движещи се по екватора с постоянна скорост, с период, равен на периода на въртене на истинското слънце (среден слънчев ден).

ден - периодът на промяна на дните (денят се основава на периода на въртене на Земята около оста си).

месец свързани с периода на промяна на лунните фази (въз основа на периода на революция на Луната около Земята).

година свързани с периода на смяна на сезоните (въз основа на периода на въртене на Земята около Слънцето).

Средно еклиптично слънце –фиктивна точка, която се движи равномерно по еклиптиката със средната скорост на Слънцето и съвпада с нея около 3 януари и 4 юли).

Средно екваториално слънце –фиктивна точка, която се движи равномерно по екватора с постоянна скорост на средната еклиптична Слънце и едновременно с това преминава през пролетното равноденствие.

Интервалът от време между две последователни едноименни долни кулминации на средното екваториално Слънце на един и същ географски меридиан се нарича средно слънчев ден или просто среден ден (това използваме).

Времето, изминало от долната кулминация на средното екваториално Слънце до всяка друга позиция, изразено в части от средния слънчев ден (часове, минути, секунди), се нарича средно слънчево време или просто средно време ():

, (1)

Където – часови ъгъл.

Средно слънчево време на даден меридиан:

, (2)

Където – географска дължина.

Стандартно време ( ):

, (3)

Където – номер на часовата зона;

– универсално време (на началния меридиан на Гринуич).

Време за майчинство ():

– зимно време (4)

- лятно време. (5)

Практическа част.
1.) Намерете следните съзвездия на звездната карта и ги скицирайте: Андромеда, Близнаци, Голяма мечка, Голямо куче, Везни, Вознище, Воловар, Дева, Касиопея, Лебед, Лъв, Лира, Малка мечка, Малко куче, Орел, Орион, Пегас, Северна корона, Скорпион, Телец.
2.) В кои съзвездия има звезди, чиито екваториални координати са равни на:

1.
,
; 2.
,
;

3.
,
; 4.
,
;

5.
,
; 6.
,
;, ако деклинация
(за Калуга) (
, тъй като определяме координатите на звезда, разположена в зенита).

Коя звезда е била наблизо в горната кулминация по време на раждането?
Направете заключение за свършената работа.

Въпроси за защита на лабораторна работа.

1. 
   Определете астрономията като наука.
2. 
   Избройте основните етапи в развитието на астрономията.
3. 
   Разкажете ни за небесната сфера.
4. 
   Какви небесни координатни системи познавате?
5. 
   Обяснете за хоризонталната координатна система.
6. 
   Разкажете ни за втората екваториална координатна система.
7. 
   Определете съзвездие. Дай примери.
8. 
   Определете еклиптиката.
9. 
   Да може да намира екваториалните координати на звездите с помощта на звездна карта и обратно.

Тема 2.1. Звезди и съзвездия. Небесни координати и звездни карти.

2.1.1. Звезди и съзвездия.Видима величина

Голям брой звезди се виждат на небето с просто око. Има толкова много от тях, че изглежда невъзможно да се преброят, но има около три хиляди звезди, които се виждат с просто око. Като цяло можете да преброите до 2500-3000 звезди на небето (в зависимост от вашето зрение) - и има общо около 6000 видими звезди.

Вероятно дори в зората на цивилизацията хората, опитвайки се по някакъв начин да разберат множеството звезди и да запомнят местоположението им, мислено ги обединяват в определени фигури. Преди хиляди години хората са гледали небето, броили са звездите и са ги свързвали мислено в различни фигури (съзвездия), наричайки ги на герои от древни митове и легенди, животни и предмети.

Различните народи са имали свои собствени митове и легенди за съзвездията, свои имена и различни числа. Разделенията бяха чисто произволни, чертежите на съзвездията рядко съответстваха на посочената фигура, но това значително улесни ориентацията в небето. Дори босите момчета от древна Халдея или Шумер са познавали небето по-добре от всеки от нас.

Много характерни „звездни фигури“ още в древни времена са получили имената на герои от гръцките митове и легенди, както и онези митични същества, с които тези герои са се борили. Така се появяват на небето Херкулес, Персей, Орион, Андромеда и др., както и Драконът, Телецът, Китът и др. Някои от тези съзвездия се споменават в древногръцките поеми „Илиада” и „Одисея”. Техните изображения могат да се видят в древни звездни атласи, на глобуси и звездни карти (фиг. 2.1).

СЪС съзвездия -Това определени области на звездното небе, отделени една от друга със строго установени граници. Съзвездията са област от небето с характерна група от звезди и всички звезди в нейните граници. Съседство на звезди, видимо, в проекция върху небесната сфера.

Най-старите съзвездия по име са зодиакалните съзвездия - поясът, по който се извършва годишното движение на Слънцето, както и видимите пътища на Луната и планетите. По този начин съзвездието Телец е било известно преди > 4000 години, тъй като по това време точката на пролетното равноденствие се е намирала в това съзвездие.

Различните народи и в различно време са имали различни принципи за разделяне на звездите.

• 4 век пр.н.е имаше списък от 809 звезди, включени в 122 съзвездия.
• 18 век - Монголия - имаше 237 съзвездия.
• 2 век – Птолемей (“Алмагест”) – описани са 48 съзвездия.
• 15-16 век - периодът на големите морски пътешествия - описани са 48 съзвездия от южното небе.
• Руският звезден атлас от Корнелиус Райсиг, публикуван през 1829 г., съдържа 102 съзвездия.

Имаше опити да се преименуват установените съзвездия, но нито едно име не се вкорени сред астрономите (например църквата през 1627 г. публикува атлас на съзвездията „Християнското звездно небе“, където им бяха дадени имената на монарси - Джордж, Чарлз , Луи, Наполеон).

Много звездни карти (атласи) от 17-19 век съдържат имена на съзвездия и рисунки на фигури. Но само един звезден атлас, Ян Хевелий (1611-1687, Полша), публикуван през 1690 г. и имащ не само точното местоположение на звездите и за първи път екваториалните координати, но и красиви рисунки, се е утвърдил. (видео " Звезден атлас от Ян Хевелий »

Объркването със съзвездията приключи през 1922 г. Международният астрономически съюз раздели цялото небе на 88 съзвездия и границите бяха окончателно установени през 1928 г.

Сред всичките 88 съзвездия добре познатата Голяма мечка е едно от най-големите.

Гледайки небето, лесно е да забележите, че звездите се различават по яркост или, както казват астрономите, по блясък.

Още преди нашата ера астрономите разделиха звездите, видими в небето с просто око, на шест величини. През 125 г. пр. н. е. Хипарх (180-125 г., Гърция) въвежда разделянето на звездите в небето според тяхната видима яркост на величини, обозначавайки най-ярките като първа величина (1m), а едва видимите като 6m (т.е. разлика от 5 величини).

величина - видима яркост (блясък) на звезда. Величината характеризиране размерите, а само блясък на звезди.Колкото по-бледа е звездата, толкова по-голямо е числото, което я обозначава звездна величина.

Когато учените започнаха да разполагат с инструменти за измерване на количеството светлина, идваща от звездите, се оказа, че 2,5 пъти повече светлина идва от звезда от първа величина, отколкото от звезда от втора величина, и 2,5 пъти повече светлина от звезда от втора величина, отколкото от звезди от трета величина и т.н. Няколко звезди бяха класифицирани като звезди с нулева величина, тъй като от тях светлината идва 2,5 пъти повече, отколкото от звезди от първа величина. А най-ярката звезда в цялото небе, Сириус (α Canis Majoris), дори получи отрицателна величина от -1,5.

Установено е, че енергийният поток от звезда от първа величина е 100 пъти по-голям, отколкото от звезда от шеста величина. Към днешна дата са определени звездни величини за много стотици хиляди звезди.

Звезди от 1-ва величина- 1m, бяха посочени най-ярките.

Звезди от 2-ра величина- 2м, 2,5 пъти (по-точно 2,512) по-слаб блясъкЗвезди от 1-ва величина

Звезди от 3-та величина- 3m, 2,5 пъти (по-точно 2,512) по-слаба яркост от звездите от 2-ра величина

Звезди от 4-та величина- 4m, 2,5 пъти (по-точно 2,512) по-слаба яркост от звездите от 3-та величина

Звезди от 5-та величина- 5m, 2,5 пъти (по-точно 2,512) по-слаба яркост от звездите от 4-та величина

Звезди от 6-та величина- 6m, 2,5 пъти (по-точно 2,512) по-слаба яркост от звездите от 5-та величина. Те са най-слабият блясък, видим с невъоръжено око. по-слаб от звездите 1-вивеличина 100 пъти.

В небето има общо 22 звезди от 1-ва величина, но тяхната яркост не е еднаква: някои от тях са малко по-ярки от 1-ва величина, други са по-слаби. Същата е ситуацията и със звездите от 2-ра, 3-та и следващите величини, следователно, за да се определи точно яркостта на едно или друго, трябваше да се въведат дробни числа. Измерванията на светлинния поток от звездите вече позволяват да се определят техните величини с точност до десети и стотни.

Най-ярката звезда в северното полукълбо на небето Вега има величина 0,14 звездна величина, а най-ярката звезда в цялото небе Сириус има величина минус 1,58, Слънцето има величина минус 26,8.

Най-ярките звезди или най-интересните обекти сред по-слабите звезди получиха собствени имена от арабски и гръцки произход (повече от 300 звезди имат имена).

През 1603 г. Йохан Байер (1572-1625, Германия) публикува каталог на всички видими звезди и ги представя за първи път обозначение с букви от гръцката азбука в ред на намаляване на яркостта(най-яркият). Най-ярката – α, след това β, γ, δ, ε и т.н.

Във всяко съзвездие звездите са обозначени с букви от гръцката азбука в низходящ ред на тяхната яркост. Най-ярката звезда в това съзвездие се обозначава с буквата α, втората по яркост с β и т.н.

Следователно звездите сега са обозначени: Вега (α Lyrae), Сириус (α Canis Majoris), Polaris (α Ursa Major). Средната звезда в дръжката на Голямата мечка се нарича Мизар, което на арабски означава „кон“. Тази звезда от втора величина е обозначена като ζ Голяма мечка. До Мизар можете да видите по-слаба звезда от четвърта величина, която се наричаше Алкор - „конник“. Тази звезда е била използвана за проверка на качеството на зрението на арабските воини преди няколко века.

Звездите се различават не само по яркост, но и по цвят.

Те могат да бъдат бяло, жълто, червено. Колкото по-червена е звездата, толкова по-хладна е тя. Слънцето е жълта звезда.

С изобретяването на телескопа учените успяха да видят по-слаби звезди, от които идва много по-малко светлина, отколкото от звезди от шеста величина. Мащабът на звездните величини отива все повече и повече към тяхното нарастване с увеличаване на възможностите на телескопите. Например, космическият телескоп Хъбъл направи възможно получаването на изображения на изключително слаби обекти - до тридесета величина.

2.1.2. Небесна сфера. Специални точки на небесната сфера.

Хората в древността вярвали, че всички звезди са разположени на небесната сфера, която като цяло се върти около Земята. Още преди повече от 2000 години астрономите започнаха да използват методи, които позволяват да се посочи местоположението на всяко тяло на небесната сфера спрямо други космически обекти или земни ориентири. Концепцията за небесната сфера е удобна за използване дори и сега, въпреки че знаем, че тази сфера всъщност не съществува.

Небесна сфера -въображаема сферична повърхност с произволен радиус, в центъра на която се намира окото на наблюдателя и върху която проектираме положението на небесните тела.

Концепцията за небесната сфера се използва за ъглови измервания в небето, за удобство на разсъжденията за най-простите видими небесни явления, за различни изчисления, например изчисляване на времето на изгрев и залез.

Нека да построим небесна сфера и да начертаем лъч от центъра й към звездата А(фиг. 1.1).

Там, където този лъч пресича повърхността на сферата, поставяме точка A 1представляващи тази звезда. звезда INще бъдат представени с точка В 1 .Повтаряйки подобна операция за всички наблюдавани звезди, получаваме изображение на звездното небе върху повърхността на сферата - звезден глобус. Ясно е, че ако наблюдателят е в центъра на тази въображаема сфера, то за него посоката към самите звезди и към техните изображения върху сферата ще съвпадне.

• Какъв е центърът на небесната сфера? (Окото на наблюдателя)
• Какъв е радиусът на небесната сфера? (Произволно)
• Как се различават небесните сфери на двама съседи по бюро? (Централна позиция).

За решаването на много практически проблеми разстоянията до небесните тела не играят роля, важно е само тяхното видимо местоположение в небето. Ъгловите измервания не зависят от радиуса на сферата. Следователно, въпреки че небесната сфера не съществува в природата, астрономите използват концепцията за небесната сфера, за да изучават видимата подредба на светила и явления, които могат да се наблюдават в небето за период от дни или много месеци. Върху такава сфера се проектират звездите, Слънцето, Луната, планетите и т.н., като се абстрахират от действителните разстояния до светилата и се вземат предвид само ъгловите разстояния между тях. Разстоянията между звездите на небесната сфера могат да бъдат изразени само в ъглова мярка. Тези ъглови разстояния се измерват с големината на централния ъгъл между лъчите, насочени към едната и другата звезда, или съответните им дъги върху повърхността на сферата.

За приблизителна оценка на ъгловите разстояния в небето е полезно да запомните следните данни: ъгловото разстояние между двете крайни звезди на кофата на Голямата мечка (α и β) е около 5 ° (фиг. 1.2), а от α Голямата мечка към α Малката мечка (Полярна звезда) - 5 пъти повече - приблизително 25°.

Най-простите визуални оценки на ъгловите разстояния могат да се извършват и с помощта на пръстите на протегната ръка.

Виждаме само две светила - Слънцето и Луната - като дискове. Ъгловите диаметри на тези дискове са почти еднакви - около 30" или 0,5°. Ъгловите размери на планетите и звездите са много по-малки, така че ние ги виждаме просто като светещи точки. С просто око един обект не изглежда като точка, ако нейните ъглови размери надвишават 2 -3". Това означава, по-специално, че нашето око различава всяка отделна светеща точка (звезда), ако ъгловото разстояние между тях е по-голямо от тази стойност. С други думи, ние виждаме даден обект като не точка само ако разстоянието до него надвишава размера му не повече от 1700 пъти.

Отвес Z, Z' , преминавайки през окото на наблюдателя (точка С), намиращ се в центъра на небесната сфера, пресича небесната сфера в точки Z - зенит,Z’ - надир.

Зенит- това е най-високата точка над главата на наблюдателя.

Надир -точка на небесната сфера, противоположна на зенита.

Равнината, перпендикулярна на отвеса, се наричахоризонтална равнина (или равнина на хоризонта).

Математически хоризонтсе нарича линия на пресичане на небесната сфера с хоризонтална равнина, минаваща през центъра на небесната сфера.

С невъоръжено око можете да видите около 6000 звезди в цялото небе, но ние виждаме само половината от тях, защото другата половина на звездното небе е блокирана от нас от Земята. Движат ли се звездите по небето? Оказва се, че всички се движат и по едно и също време. Можете лесно да проверите това, като наблюдавате звездното небе (фокусирайки се върху определени обекти).

Поради въртенето си видът на звездното небе се променя. Някои звезди току-що излизат от хоризонта (изгряват) в източната част, други по това време са високо над главата ви, а трети вече се крият зад хоризонта в западната страна (залязват). В същото време ни се струва, че звездното небе се върти като едно цяло. Сега всички го знаят добре Въртенето на небето е очевидно явление, причинено от въртенето на Земята.

Картина на това, което се случва със звездното небе в резултат на ежедневното въртене на Земята, може да бъде заснета с камера.

В полученото изображение всяка звезда е оставила своя отпечатък под формата на кръгова дъга (фиг. 2.3). Но има и звезда, чието движение през цялата нощ е почти незабележимо. Тази звезда се наричаше Поларис. В течение на един ден той описва кръг с малък радиус и винаги се вижда на почти еднаква височина над хоризонта в северната част на небето. Общият център на всички концентрични звездни следи се намира в небето близо до Полярната звезда. Тази точка, към която е насочена оста на въртене на Земята, се нарича северен небесен полюс. Най-малък радиус има дъгата, описана от Полярната звезда. Но тази дъга и всички останали - независимо от техния радиус и кривина - образуват една и съща част от окръжността. Ако е възможно да се заснемат пътеките на звездите в небето за цял ден, тогава снимката ще се окаже пълни кръгове - 360°. В крайна сметка един ден е периодът на пълно завъртане на Земята около оста си. За един час Земята ще се завърти на 1/24 от кръга, т.е. 15°. Следователно дължината на дъгата, която звездата ще опише през това време, ще бъде 15 °, а след половин час - 7,5 °.

В течение на деня звездите описват толкова по-големи кръгове, колкото по-далеч са от Полярната звезда.

Нарича се оста на ежедневно въртене на небесната сфераос на света (RR").

Точките на пресичане на небесната сфера с оста на света се наричатполюси на света(точка Р - северен небесен полюс, точка R" - южен небесен полюс).

Полярната звезда се намира близо до северния полюс на света. Когато гледаме Полярната звезда или по-точно фиксирана точка до нея - северния полюс на света, посоката на погледа ни съвпада с оста на света. Южният небесен полюс се намира в южното полукълбо на небесната сфера.

Самолет ЕАW.Q., перпендикулярна на оста на света PP" и минаваща през центъра на небесната сфера се наричаравнина на небесния екватор, а линията на пресичането му с небесната сфера енебесен екватор.

Небесен екватор – линия на окръжност, получена от пресечната точка на небесната сфера с равнина, минаваща през центъра на небесната сфера перпендикулярно на оста на света.

Небесният екватор разделя небесната сфера на две полукълба: северно и южно.

Оста на света, полюсите на света и небесният екватор са подобни на оста, полюсите и екватора на Земята, тъй като изброените имена се свързват с видимото въртене на небесната сфера и то е следствие от действително въртене на земното кълбо.

Равнина, преминаваща през зенитната точкаЗ , център СЪСнебесна сфера и полюс Рсветът се наричаравнина на небесния меридиан, и се образува линията на пресичането му с небесната сфералиния на небесния меридиан.

Небесен меридиан – голяма окръжност на небесната сфера, минаваща през зенита Z, небесния полюс P, южния небесен полюс P, надир Z"

На всяко място на Земята равнината на небесния меридиан съвпада с равнината на географския меридиан на това място.

Обедна линия Н.С. - това е линията на пресичане на равнините на меридиана и хоризонта. N – северна точка, S – южна точка

Наречена е така, защото по обяд в тази посока падат сенки от вертикални обекти.

• Какъв е периодът на въртене на небесната сфера? (Равен на периода на въртене на Земята - 1 ден).
• В каква посока се извършва видимото (привидното) въртене на небесната сфера? (Обратно на посоката на въртене на Земята).
• Какво може да се каже за взаимното разположение на оста на въртене на небесната сфера и земната ос? (Осите на небесната сфера и земната ос ще съвпадат).
• Всички точки от небесната сфера участват ли във видимото въртене на небесната сфера? (Точките, лежащи на оста, са в покой).

Земята се движи по орбита около Слънцето. Оста на въртене на Земята е наклонена към равнината на орбитата под ъгъл 66,5°.Поради действието на гравитационните сили от Луната и Слънцето, оста на въртене на Земята се измества, докато наклонът на оста към равнината на земната орбита остава постоянен. Изглежда, че земната ос се плъзга по повърхността на конуса. (същото се случва и с оста на обикновен плот в края на въртенето).

Това явление е открито през 125 г. пр.н.е. д. от гръцкия астроном Хипарх и наз прецесия.

Земната ос извършва едно завъртане за 25 776 години - този период се нарича Платонова година. Сега близо до P - северния полюс на света има Полярната звезда - α Малката мечка. Полярната звезда е звездата, която в момента се намира близо до Северния полюс на света. В наше време, от около 1100 г., такава звезда е Алфа Малка мечка - Киносура. Преди това титлата Поларис се приписваше последователно на π, η и τ Херкулес, звездите Тубан и Кохаб. Римляните изобщо не са имали Полярна звезда, а Кохаб и Киносура (α Малка мечка) са били наричани Пазители.

В началото на нашата хронология небесният полюс е бил близо до α Дракон – преди 2000 години. През 2100 г. небесният полюс ще бъде само на 28" от Полярната звезда - сега е на 44". През 3200 г. съзвездието Цефей ще стане полярно. През 14 000 Вега (α Лира) ще бъде полярна.

Как да намерим Полярната звезда в небето?

За да намерите Полярната звезда, трябва мислено да начертаете права линия през звездите на Голямата мечка (първите 2 звезди от „кофата“) и да преброите 5 разстояния между тези звезди по нея. На това място, до правата линия, ще видим звезда, почти идентична по яркост със звездите на „кофата“ - това е Полярната звезда.

В съзвездието, което често се нарича Малката мечка, Полярната звезда е най-ярката. Но както повечето звезди в кофата на Голямата мечка, Поларис е звезда от втора величина.

Летен (лятно-есенен) триъгълник = звезда Вега (α Lyrae, 25,3 светлинни години), звезда Денеб (α Cygnus, 3230 светлинни години), звезда Алтаир (α Orlae, 16,8 светлинни години)

2.1.3. Небесни координати и звездни карти

За да намерите звезда в небето, трябва да посочите от коя страна на хоризонта се намира и колко високо е над нея. За тази цел се използва хоризонтална координатна система – азимутИ височина.За наблюдател, намиращ се където и да е на Земята, не е трудно да се определят вертикалната и хоризонталната посока.

Първият от тях се определя с помощта на отвес и е изобразен на чертежа (фиг. 1.3) с отвес ZZ",минаваща през центъра на сферата (точка ОТНОСНО).

Точката Z, разположена точно над главата на наблюдателя, се нарича зенит.

Равнина, която минава през центъра на сферата перпендикулярно на отвеса, образува окръжност, когато се пресича със сферата - вярно, или математически, хоризонт.

Височина осветителното тяло се измерва по окръжност, минаваща през зенита и осветителното тяло , и се изразява с дължината на дъгата на този кръг от хоризонта до светилото. Тази дъга и съответният й ъгъл обикновено се означават с буквата ч.

Височината на звездата, която е в зенита, е 90°, на хоризонта - 0°.

Позицията на светилото спрямо страните на хоризонта се обозначава с втората му координата - азимут, с букви А.Азимутът се измерва от южната точка по посока на часовниковата стрелка, така че азимутът на южната точка е 0°, на западната точка е 90° и т.н.

Хоризонталните координати на светилата непрекъснато се променят във времето и зависят от позицията на наблюдателя на Земята, тъй като по отношение на световното пространство равнината на хоризонта в дадена точка на Земята се върти с него.

Хоризонталните координати на светилата се измерват, за да се определят времето или географските координати на различни точки на Земята. На практика, например в геодезията, височината и азимутът се измерват със специални гониометрични оптични инструменти - теодолитите.

За да създадете звездна карта, изобразяваща съзвездия в равнина, трябва да знаете координатите на звездите. За да направите това, трябва да изберете координатна система, която да се върти със звездното небе. За да се посочи позицията на светилата в небето, се използва координатна система, подобна на използваната в географията. - екваториална координатна система.

Екваториалната координатна система е подобна на географската координатна система на земното кълбо.Както знаете, може да се посочи позицията на всяка точка от земното кълбо сизползвайки географски координати – ширина и дължина.

Географска ширина - е ъгловото разстояние на точка от екватора на Земята.Географската ширина (φ) се измерва по меридианите от екватора до полюсите на Земята.

Географска дължина- ъгълът между равнината на меридиана на дадена точка и равнината на началния меридиан.Географска дължина (λ) измерено по екватора от главния (Гринуич) меридиан.

Така например Москва има следните координати: 37°30" източна дължина и 55°45" северна ширина.

Нека се запознаем екваториална координатна система, който показва положението на светилата на небесната сфера едно спрямо друго.

Нека начертаем линия през центъра на небесната сфера (фиг. 2.4), успоредна на оста на въртене на Земята - ос на света. Тя ще пресече небесната сфера в две диаметрално противоположни точки, които се наричат полюси на света - РИ Р.Северният полюс на света се нарича този, близо до който се намира Полярната звезда. Равнина, минаваща през центъра на сферата, успоредна на равнината на екватора на Земята, в напречно сечение със сферата образува окръжност, наречена небесен екватор. Небесният екватор (подобно на земния) разделя небесната сфера на две полукълба: северно и южно. Ъгловото разстояние на звезда от небесния екватор се нарича деклинация.Деклинацията се измерва по окръжност, начертана през небесното тяло и полюсите на света; тя е подобна на географската ширина.

Склонение- ъглово разстояние на светилата от небесния екватор. Склонението се означава с буквата δ. В северното полукълбо деклинациите се считат за положителни, в южното полукълбо - отрицателни.

Втората координата, която показва позицията на звездата в небето, е подобна на географската дължина. Тази координата се нарича ректасцензия . Ректасцензията се измерва по протежение на небесния екватор от пролетното равноденствие γ, където Слънцето се появява всяка година на 21 март (денят на пролетното равноденствие). Измерва се от пролетното равноденствие γ обратно на часовниковата стрелка, т.е. към дневното въртене на небето. Следователно светилата се издигат (и залязват) в нарастващ ред на тяхното право изкачване.

Ректасцензия - ъгълът между равнината на полукръг, начертан от небесния полюс през светилото(кръг за склонение), и равнината на полукръг, начертана от небесния полюс през точката на пролетното равноденствие, разположена на екватора(начален кръг от деклинации). Ректасцензията се символизира с α

Деклинация и ректасцензия(δ, α) наречени екваториални координати.

Удобно е деклинацията и ректасценцията да се изразяват не в градуси, а в единици време. Като се има предвид, че Земята прави едно завъртане за 24 часа, получаваме:

360° - 24 часа, 1° - 4 минути;

15° - 1 час, 15" -1 мин, 15" - 1 сек.

Следователно право изкачване, равно на например 12 часа, е 180°, а 7 часа 40 минути съответстват на 115°.

Ако не е необходима специална точност, тогава небесните координати на звездите могат да се считат за непроменени. С ежедневното въртене на звездното небе се върти и точката на пролетното равноденствие. Следователно положението на звездите спрямо екватора и пролетното равноденствие не зависи нито от времето на деня, нито от позицията на наблюдателя на Земята.

Екваториалната координатна система е изобразена на движеща се звездна карта.

Принципът на създаване на звездна карта е много прост. Нека първо проектираме всички звезди върху земното кълбо: там, където лъчът, насочен към звездата, пресича повърхността на земното кълбо, ще се намира изображението на тази звезда. Обикновено звездният глобус изобразява не само звезди, но и мрежа от екваториални координати. Всъщност звездният глобус е модел на небесната сфера, който се използва в часовете по астрономия в училище. На този модел няма изображения на звезди, но са представени axis mundi, небесният екватор и други кръгове от небесната сфера.

Използването на звезден глобус не винаги е удобно, поради което картите и атласите се използват широко в астрономията (както и в географията).

Атлас на звездното небе за начинаещ наблюдател

Карта на земната повърхност може да се получи, ако всички точки от земното кълбо се проектират върху равнина (повърхността на цилиндър или конус). Като извършите същата операция със звезден глобус, можете да получите карта на звездното небе.

Нека се запознаем с най-простата звездна карта, поставена в Училищния астрономически календар.

Нека позиционираме равнината, на която искаме да получим картата, така че да докосва повърхността на земното кълбо в точката, където се намира северният небесен полюс. Сега трябва да проектираме всички звезди и координатната мрежа от земното кълбо върху тази равнина. Ще получим карта, подобна на географските карти на Арктика или Антарктика, на която един от полюсите на Земята е разположен в центъра. В центъра на нашата звездна карта ще бъде северният небесен полюс, до него е Полярната звезда, малко по-далеч са останалите звезди на Малката мечка, както и звездите на Голямата мечка и други съзвездия, които се намират близо до небесния полюс. Екваториалната координатна мрежа е представена на картата с лъчи, излъчващи се от центъра и концентрични кръгове. На ръба на картата срещу всеки лъч са изписани числа, показващи ректасцензия (от 0 до 23 часа). Лъчът, от който започва ректасцензията, минава през точката на пролетното равноденствие, обозначена като γ . Деклинацията се измерва по тези лъчи от кръг, който представлява небесния екватор и е обозначен с 0°. Останалите кръгове също имат дигитализация, която показва каква деклинация има обектът, разположен върху този кръг.

В зависимост от тяхната величина, звездите се изобразяват на картата като кръгове с различен диаметър. Тези от тях, които образуват характерните фигури на съзвездията, са свързани с плътни линии. Границите на съзвездията са обозначени с пунктирани линии.

2.1.4. Височината на небесния полюс над хоризонта

Нека разгледаме височината на небесния полюс над хоризонта съгласно фигура 2.5, където част от небесната сфера и земното кълбо са изобразени в проекция върху равнината на небесния меридиан.

Позволявам ИЛИ- ос на света, успоредна на оста на Земята; OQ- проекция на част от небесния екватор успоредна на екватора на Земята; OZ- отвес. След това височината на небесния полюс над хоризонта к.с= PONи географска ширина φ = Q 1 O 1 O.Очевидно е, че тези ъгли (PONИ Q 1 O 1 O)са равни една на друга, защото страните им са взаимно перпендикулярни (OO 1НА , а OQОП).Следва, че височината на небесния полюс над хоризонта е равна на географската ширина на мястото на наблюдение: h P = φ. По този начин географската ширина на точка за наблюдение може да се определи чрез измерване на височината на небесния полюс над хоризонта.

В зависимост от мястото на наблюдателя на Земята, видът на звездното небе и характерът на ежедневното движение на звездите се променят.

Най-лесният начин да разберете какво и как се случва е на полюсите на Земята. Полюсът е място на земното кълбо, където оста на света съвпада с отвеса, а небесният екватор - с хоризонта (фиг. 2.6).

За наблюдател на Северния полюс Полярната звезда се вижда близо до зенита. Тук само звездите от северното полукълбо на небесната сфера (с положителна деклинация) са над хоризонта. На Южния полюс, напротив, се виждат само звезди с отрицателна деклинация. И в двата случая, движейки се поради въртенето на Земята успоредно на небесния екватор, звездите остават на постоянна височина над хоризонта, не изгряват и не залязват.

Да тръгнем от Северния полюс към обичайните средни ширини. Височината на Полярната звезда над хоризонта постепенно ще намалява, като в същото време ъгълът между равнините на хоризонта и небесния екватор ще се увеличава.

Както може да се види от Фигура 2.7, в средните географски ширини (за разлика от Северния полюс) само част от звездите в Северното полукълбо никога не залязват в небето. Всички други звезди както в Северното, така и в Южното полукълбо изгряват и залязват.

Нека продължим нашето въображаемо пътуване и отидем от средните ширини до екватора, чиято географска ширина е 0 °.Тук оста на света е разположена в равнината на хоризонта, а небесният екватор минава през зенита. На екватора, през деня, всички светила ще бъдат над хоризонта (фиг. 2.9).

На полюсите на Земята се вижда само половината от небесната сфера. На екватора на Земята могат да се видят всички съзвездия през цялата година. В средните географски ширини някои звезди не залязват, други не изгряват, а останалите изгряват и залязват всеки ден.

2.1.5. Височина на осветителното тяло в неговата кулминация

По време на ежедневното си движение звездата, въртяща се около оста на света, пресича меридиана два пъти на ден - над точките на юг и север. Освен това веднъж заема най-високата позиция - горна кулминациядруг път - най-ниската позиция - долна кулминация.

В момента на горната кулминация над точката на юг светилото достига най-голямата си височина над хоризонта.

Кулминация- това е явлението на преминаване на светило през меридиан, mМоментът на пресичане на небесния меридиан.

В течение на едно денонощие светилото М описва дневен паралел - малък кръг от небесната сфера, чиято равнина е перпендикулярна на оста на света и минава през окото на наблюдателя.

M 1 - горна кулминация (h max; A = 0 o), M2 - долна кулминация (h min; A = 180 o), M 3 - точка на изгрев, M 4 - точка на залез,

Въз основа на ежедневните си движения светилата се разделят на:

• невъзходящ
• възходящо - низходящо (възходящо и низходящо през деня)
• невлизане.
• Какво представляват Слънцето и Луната? (ко 2)

Фигура 2.8 показва позицията на светилото в момента на горната кулминация.

Както е известно, височината на небесния полюс над хоризонта (ъгъл PON): h P= φ. След това ъгълът между хоризонта (NS)и небесния екватор (QQ 1)ще бъде равно на 180° - φ - 90° = 90° - φ. Ъгъл М.О.С.който изразява височината на осветителното тяло Мв своята кулминация, е сумата от два ъгъла: Q 1OSИ MOQ 1.Току-що определихме величината на първия от тях, а вторият не е нищо повече от деклинацията на светилото М,равно на δ.

Така получаваме следната формула, свързваща височината на звездата в нейната кулминация с нейната деклинация и географската ширина на мястото на наблюдение:

ч= 90° - φ + δ.

Познавайки деклинацията на звездата и определяйки от наблюдения нейната височина в кулминацията, можете да разберете географската ширина на мястото за наблюдение.

Картината показва небесната сфера. Нека изчислим зенитното разстояние на звездата в дадена точка в момента на горната кулминация, ако е известна нейната деклинация.

Вместо височина h често се използва зенитното разстояние Z, равно на 90°-h .

Зенитно разстояние- ъглово разстояние на точка М от зенита.

Нека светилото е в точка M в момента на горната кулминация, тогава дъгата QM е деклинацията δ на светилото, тъй като AQ е небесният екватор, перпендикулярен на оста на света PP." Дъгата QZ е равна на дъга NP и равна на географската ширина на зоната φ. Очевидно зенитното разстояние, изобразено по дъга ZM, е равно на z = φ - δ.

Ако светилото кулминира на север от зенита Z (т.е. точка M ще бъде между Z и P), тогава z = δ- φ. Използвайки тези формули, е възможно да се изчисли зенитното разстояние на звезда с известна деклинация в момента на горната кулминация в точка с известна географска ширина φ.

1. Съзвездия

Трябва да се запознаете със звездното небе в безоблачна нощ, когато светлината на Луната не пречи на наблюдението на слаби звезди. Красива картина на нощното небе с мигащи звезди, разпръснати по него. Броят им изглежда безкраен. Но изглежда така само докато не погледнете по-отблизо и не се научите да намирате познати групи от звезди в небето, непроменени в относителните си позиции. Тези групи, наречени съзвездия, са идентифицирани от хората преди хиляди години. Съзвездието е област от небето в определени граници.Цялото небе е разделено на 88 съзвездия, които могат да бъдат намерени по характерното им подреждане на звездите.

Много съзвездия са запазили имената си от древни времена. Някои имена са свързани с гръцката митология, напр. Андромеда, Персей, Пегас, някои с обекти, които приличат на фигурите, образувани от ярките звезди на съзвездията: Стрелка, Триъгълник,Везнии т.н. Има съзвездия, наречени например на животни лъв,Рак, скорпион.

Съзвездията в небето се откриват чрез мислено свързване на техните най-ярки звезди с прави линии в определена фигура, както е показано на звездните карти (вижте звездната карта в Приложение VII, както и фиг. 6, 7, 10). Във всяко съзвездие ярките звезди отдавна са обозначени с гръцки букви *, най-често най-ярката звезда на съзвездието - с буквата α, след това с буквите β, γ и т.н. по азбучен ред, когато яркостта намалява; Например, полярна звездаима съзвездия Малка мечка.

* (Гръцката азбука е дадена в Приложение II.)

Фигури 6 и 7 показват местоположението на главните звезди на Голямата мечка и фигурата на това съзвездие, както е изобразено на древни звездни карти (методът за намиране на Полярната звезда ви е познат от курса ви по география).

В безлунна нощ около 3000 звезди могат да се видят над хоризонта с просто око. В момента астрономите са определили точното местоположение на няколко милиона звезди, измерили са енергийните потоци, идващи от тях, и са съставили каталожни списъци на тези звезди.

2. Явна яркост и цвят на звездите

През деня небето изглежда синьо, защото разнородността на въздушната среда разпръсква най-силно сините лъчи на слънчевата светлина.

Извън земната атмосфера небето винаги е черно и на него могат да се наблюдават едновременно звездите и Слънцето.

Звездите имат различна яркост и цвят: бели, жълти, червеникави. Колкото по-червена е звездата, толкова по-хладна е тя. Нашето слънце е жълта звезда.

Древните араби са дали свои имена на ярките звезди. Бели звезди: Вега в съзвездието Лира, Алтаирв съзвездието Орла (вижда се през лятото и есента), Сириус- най-ярката звезда в небето (видима през зимата); червени звезди: Бетелгейзев съзвездието ОрионИ Алдебаранв съзвездието Телец (видимо през зимата), Антаресв съзвездието Скорпион (вижда се през лятото); жълто Параклисв съзвездието Аурига (видимо през зимата) *.

* (Имената на ярките звезди са дадени в Приложение IV.)

Дори в древни времена най-ярките звезди се наричаха звезди от 1-ва величина, а най-слабите, видими на границата на зрението, се наричаха звезди от 6-та величина. Тази древна терминология е запазена и до днес. Терминът „звездна величина“ (обозначаван с буквата m) няма нищо общо с истинския размер на звездите; той характеризира светлинния поток, идващ към Земята от звезда. Прието е, че при разлика от една звездна величина, видимият блясък на звездите се различава около 2,5 пъти. Тогава разлика от 5 величини съответства на разлика в яркостта точно 100 пъти. Така звездите от 1-ва величина са 100 пъти по-ярки от звездите от 6-та величина. Съвременните методи за наблюдение позволяват да се откриват звезди до приблизително 25-та величина.

Точните измервания показват, че звездите имат както дробни, така и отрицателни величини, например: за Алдебаран величината е m = 1,06, за Бега m = 0,14, за Сириус m = - 1,58, за Слънцето m = - 26,80.

3. Видимо дневно движение на звездите. Небесна сфера

Поради аксиалното въртене на Земята, звездите ни изглеждат сякаш се движат по небето. Ако застанете с лице към южната страна на хоризонта и наблюдавате ежедневното движение на звездите в средните географски ширини на северното полукълбо на Земята, ще забележите, че звездите изгряват от източната страна на хоризонта, издигат се най-високо над южната страна на хоризонта и разположени от западната страна, т.е. те се движат отляво надясно, по часовниковата стрелка (фиг. 8). При внимателно наблюдение ще забележите, че Полярната звезда почти не променя позицията си спрямо хоризонта. Други звезди обаче описват пълни кръгове през деня с център близо до Поларис. Това може лесно да се провери чрез извършване на следния експеримент в безлунна нощ. Нека насочим камерата, настроена на "безкрайност", към Полярната звезда и здраво я фиксираме в това положение. Отворете затвора с напълно отворен обектив за половин или един час. Развивайки така полученото изображение, върху него ще видим концентрични дъги – следи от траекториите на звездите (фиг. 9). Общият център на тези дъги - точка, която остава неподвижна по време на ежедневното движение на звездите, условно се нарича Северен полюсмир. Полярната звезда е много близо до него (фиг. 10). Диаметрално противоположната на него точка се нарича Южен полюсмир. За наблюдател в северното полукълбо на Земята тя е под хоризонта.

Удобно е да се изучават явленията на ежедневното движение на звездите, като се използва математическата конструкция - небесна сфера, т.е. въображаема сфера с произволен радиус, чийто център се намира в точката на наблюдение. Видимите позиции на всички осветителни тела се проектират върху повърхността на тази сфера и за удобство на измерванията са построени поредица от точки и линии (фиг. 11). Така отвесната линия ZCZ", минаваща през наблюдателя, пресича небето над него в зенитната точка Z. Диаметрално противоположната точка Z" се нарича надир. Равнината (NESW), перпендикулярна на отвеса ZZ" е равнината на хоризонта - тази равнина докосва повърхността на земното кълбо в точката, където се намира наблюдателят (точка С на фиг. 12). Тя разделя повърхността на небесната сфера на две полукълба: видимо, чиито точки са над хоризонта, и невидимо, чиито точки са под хоризонта.

Оста на видимо въртене на небесната сфера, свързваща двата полюса на света(R и R") и преминаване през наблюдателя(СЪС), Нареченос на света(фиг. 11). Оста на света за всеки наблюдател винаги ще бъде успоредна на оста на въртене на Земята (фиг. 12). На хоризонта под северния небесен полюс се намира Северна точка N (виж фиг. 11 и 12), диаметрално противоположната точка S е южната точка. Извиква се линията NCS обедна линия(Фиг. 11), тъй като по него върху хоризонтална равнина по обяд пада сянка от вертикално поставена пръчка. (Учил си как да начертаеш обедна линия на земята и как да се ориентираш по страните на хоризонта, използвайки нея и Полярната звезда в пети клас в курса по физическа география.) Източни точки E и запад W лежи на линията на хоризонта. Те са отдалечени на 90° от точките на север N и на юг S. През точка N минават ивици на света, зенит Z и точка S равнина на небесния меридиан(виж Фиг. 11), съвпадаща за наблюдателя С с равнината на неговия географски меридиан (виж Фиг. 12). И накрая, равнината (QWQ"E), минаваща през центъра на сферата (точка C), перпендикулярна на оста на света, образува равнина небесен екватор, успоредна на равнината на земния екватор (виж фиг. 12). Небесният екватор разделя повърхността на небесната сфера на две полукълба: северенс връх на северния небесен полюс и юженс връх на южния небесен полюс.

4. Звездни карти и небесни координати

За да направите звездна карта, изобразяваща съзвездия в равнина, трябва да знаете координатите на звездите. Координатите на звездите спрямо хоризонта, например надморската височина, макар и визуални, са неподходящи за създаване на карти, тъй като се променят през цялото време. Необходимо е да се използва координатна система, която се върти със звездното небе. Тази координатна система е екваториална система, наречен е така, защото екваторът служи като равнина, от която и в която се измерват координатите. В тази система една координата е ъгловото разстояние на звездата от небесния екватор, т.нар деклинация δ (фиг. 13). Тя варира в рамките на ±90° и се счита за положителна на север от екватора и отрицателна на юг. Деклинацията е подобна на географската ширина.

Втората координата е подобна на географската дължина и се нарича ректасцензияα.

Ректасцензията на светилото М се измерва с ъгъла между равнините на големите кръгове, единият преминава през полюсите на света и даденото светило М, а другият - през полюсите на света и точката пролетно равноденствие, лежащ на екватора (виж фиг. 13). Тази точка е наречена така, защото Слънцето се появява там (на небесната сфера) през пролетта на 20-21 март, когато денят е равен на нощта.

Ректасцензията се измерва по дъгата на небесния екватор от пролетното равноденствие обратно на часовниковата стрелка, гледано от северния полюс. Варира от 0 до 360° и се нарича право изкачване, тъй като звездите, разположени на небесния екватор, изгряват (и залязват) в ред на нарастване на правото изкачване. Тъй като това явление е свързано с въртенето на Земята, правото изкачване обикновено се изразява не в градуси, а в единици време. За 24 часа Земята (а на нас ни се струва, че и звездите) прави един оборот – 360°. Следователно 360° съответства на 24 часа, след това 15°-1 час, 1°-4 минути, 15"-1 минута, 15"-1 s. Например 90° е 6 часа, а 7 часа 18 минути е 109°30".

Във времеви единици ректасцензията е посочена в координатната мрежа на звездни карти, атласи и глобуси, включително на картата, приложена към учебника и Училищния астрономически календар.

Упражнение 1

1. Какво характеризира звездната величина?

2. Има ли разлика между северния небесен полюс и северната точка?

3. Изразете 9 часа 15 минути 11 секунди в градуси.

Упражнение 1

1. Съгласно Приложение VII, запознайте се с работата и инсталирането на движеща се звездна карта.

2. Използвайки таблицата с координати на ярки звезди, дадена в Приложение IV, намерете някои от посочените звезди на звездната карта.

3. Използвайки картата, пребройте координатите на няколко ярки звезди и проверете себе си, като използвате Приложение IV.