Astronomiske koordinater angiver et himmellegemes position i verdensrummet. Astronomiske koordinater svarer til det koordinatsystem af geografisk længde- og bredde, der kan bruges til positionsbestemmelse på Jordens overflade.

Horisontsystemet

Zenit og nadir
Zenit og nadir
Af .

Horisontsystemet er et godt eksempel på, hvordan man indfører et astronomisk koordinatsystem, nemlig ved at vælge en retning, koordinatsystemets akse, og en plan vinkelret på denne akse.

Zenit og nadir

Det punkt på himmelkuglen, som ligger lodret over iagttageren, kaldes zenit, punktet lodret under iagttageren nadir, og linjen gennem de to punkter er horisontsystemets akse. Horisontens plan er vinkelret på linjen mellem zenit og nadir og skærer himmelkuglen i horisonten, den tænkte skillelinje mellem himmel og havoverflade.

Højdecirkel og azimut

En stjernes højdecirkel er cirklen gennem zenit, stjernen og nadir. Den ene af koordinaterne, stjernens højde, er vinklen på højdecirklen fra horisonten til stjernen. Den anden koordinat, stjernens azimut, måles langs horisonten, og dens størrelse angiver kompasretningen.

Et himmellegemes højde og azimut afhænger af, hvor på Jorden iagttageren befinder sig. Højde og azimut varierer desuden i løbet af døgnet, fordi Jordens rotation får det til at se ud, som om himmelkuglen drejes rundt.

Moderne, store astronomiske kikkerter er ofte opstillet således, at de kan drejes om en vandret og en lodret akse, dvs. at man skal indstille kikkerten på den korrekte værdi af højde og azimut. Det er en mekanisk set fordelagtig opstilling, og en computer kan let beregne højde og azimut løbende.

Polaraksen og Nordstjernen

Himlens nordpol og sydpol
Himlens nordpol og sydpol
Af .

Som nulpunkt for måling af azimut har man valgt nordretningen: Jorden roterer om en akse gennem Nordpolen og Sydpolen, og aksens forlængelse, polaksen, skærer himmelkuglen i himlens nordpol og sydpol. Nordstjernen i stjernebilledet Lille Bjørn ligger mindre end 1° fra himlens nordpol og viser derfor omtrent retningen til nordpolen.

Meridianen

Meridianen er cirklen gennem himlens nordpol, zenit, himlens sydpol og nadir. Den skærer horisonten i nordpunktet og sydpunktet. De to punkter på horisonten midtvejs mellem nordpunktet og sydpunktet kaldes hhv. østpunktet og vestpunktet.

Fire punkter – fire kompasretninger

De fire punkter passer med de sædvanlige kompasretninger. Azimut måles fra nordpunktet over øst til det sted, hvor højdecirklen og horisonten mødes; tidligere måltes dog ofte fra syd over vest. En stjernes zenitdistance er vinklen på højdecirklen fra zenit til stjernen.

Ækvatorsystemet

Ækvatorsystemet har polaksen som den grundlæggende retning, på samme måde som forbindelseslinjen mellem zenit og nadir er det i horisontsystemet. Ækvators plan, som er planen gennem Jordens centrum vinkelret på rotationsaksen, skærer Jorden i ækvator og himmelkuglen i himlens ækvator. En retning gives ved deklination og rektascension eller ved deklination og timevinkel.

Deklination og Rektascensionen

Deklination og rektascensionen
Deklination og rektascensionen
Af .

Deklinationen er vinkelafstanden fra himlens ækvator og svarer til geografisk bredde. Rektascensionen svarer til geografisk længde og måles langs himlens ækvator fra forårspunktet, som deltager i himmelkuglens rotation. Timevinklen måles langs himlens ækvator fra et af meridianens to skæringspunkter med ækvator, nemlig det af punkterne, som er over horisonten.

På grund af Jordens rotation har timevinklen ikke en fast værdi for en bestemt stjerne, men vokser med tiden. Indtil kvartsure og atomure kom frem, var observationer af stjerners timevinkler den nøjagtigste metode til at bestemme tiden.

Rektascension og deklination er stort set konstante for en given stjerne. I kataloger over stjerner er det derfor ofte disse koordinater, der opgives. Mange astronomiske kikkerter er opstillet med den ene akse parallel med polaksen. Hermed opnås, at man kan stille ind på en stjerne ved at indstille den korrekte deklination og timevinkel og derpå lade en motor dreje kikkerten om polaksen, så den følger med stjernen.

Ekliptikasystemet

Ekliptika og forårspunkt
Ekliptika og forårspunkt
Af .

I oldtiden var det almindeligt at opgive stjernepositioner i ekliptikakoordinater frem for ækvatorkoordinater. Ekliptika har to punkter fælles med himlens ækvator, forårspunktet og efterårspunktet. Ved forårsjævndøgn i marts er retningen til Solen den samme som retningen til forårspunktet.

Ekliptikabredde og ekliptikalængde

En stjernes ekliptikabredde er vinkelafstanden fra ekliptika, og dens ekliptikalængde vinkelafstanden langs ekliptika fra forårspunktet til stjernens breddecirkel, som er cirklen gennem ekliptikas poler og stjernen.

Forårspunktet flytter sig

I tidens løb ændrer himlens ækvator pga. jordaksens præcession langsomt sin beliggenhed i forhold til ekliptika, så forårspunktet flytter sig. Når man vil angive præcise værdier for rektascension og deklination, må man derfor altid samtidig give et årstal, som fortæller, at koordinaterne er målt ud fra ækvators og forårspunktets beliggenhed netop det år.

Det galaktiske koordinatsystem

Alle de hidtil nævnte astronomiske koordinatsystemer har været i brug siden oldtiden. Mælkevejen, der ses som et lysende bånd hen over himlen, og som i en kikkert opløses i et utal af stjerner, gav naturligt nok ikke oldtidens astronomer grund til at indføre endnu et system af astronomiske koordinater med Mælkevejen som grundplan. Det skete først, efter at man sidst i 1700-tallet begyndte at forstå den fysiske betydning af stjernernes koncentration mod Mælkevejen. Det galaktiske koordinatsystem, som nu er i brug, blev indført i 1958.

Galaktisk bredde og længde

En stjernes galaktiske bredde er stjernens vinkelafstand fra Mælkevejen, og dens galaktiske længde måles langs Mælkevejen med nulpunkt i retningen mod Mælkevejssystemets centrum.

Mælkevejen er imidlertid ikke nogen veldefineret cirkel på himlen, og retningen til centrum er ikke nøjagtigt kendt. Derfor fastlægger man det galaktiske koordinatsystem ud fra ækvatorsystemet.

Det tilsyneladende sted og det sande sted

Uanset hvilket koordinatsystem man bruger, beskriver en stjernes koordinater, som de umiddelbart måles, retningen til det tilsyneladende sted. Når de korrigeres for aberration, får man det sande sted. Efter korrektion for både aberration og nutation siges koordinaterne at angive stjernens middelsted.

Geocentriske, heliocentriske eller barycentriske koordinater

Ved beskrivelsen af de forskellige typer astronomiske koordinater har der ikke været lagt vægt på, hvor koordinatsystemets centrum befandt sig. For horisontsystemet er iagttageren det eneste naturlige centrum (topocentriske koordinater). For de øvrige systemer kan centrum flyttes, hvis der er behov for det.

Man taler så om hhv. geocentriske, heliocentriske eller barycentriske koordinater med centrum i hhv. Jordens centrum, Solens centrum eller Solsystemets tyngdepunkt.

Koordinatsystemerne

koordinat-system grundplan poler koordinat-navne måles fra koordinat-grænser
horisont-system horisont zenit højde h horisont fra +90° til -90°
nadir zenitdistance z zenit fra 0° til 180°
azimut Az nordpunkt fra 0° til 360°
ækvator-system himlens ækvator himlens nordpol og sydpol deklination δ ækvator fra +90° til -90°
rektascension α forårspunkt fra 0 h til 24 h
timevinkel t skæringspunkt mellem ækvator og meridian med højde >0° fra 0 h til 24 h
ekliptika-system ekliptika ekliptikas nordpol og sydpol bredde β ekliptika fra +90° til -90°
længde λ forårspunkt fra 0° til 360°
galaktiske system Mælkevejs-systemets symmetriplan galaktisk nordpol og sydpol bredde b symmetriplan fra +90° til -90°
længde l retning mod centrum fra 0° til 360°

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig