Zvjezdana kupola za zemaljskog posmatrača je u neprekidnoj rotaciji. Ako, dok se nalazite na sjevernoj hemisferi planete, u noći bez mjeseca i bez oblaka, dugo gledate u sjeverni dio neba, postaje primjetno da se čitav dijamantski raspršivač zvijezda vrti oko jedne neupadljive mutne zvijezde (ovo je samo neznalice kažu da je polarna zvijezda najsjajnija). Neke od svjetiljki su skrivene iza horizonta na zapadnom dijelu neba, druge zauzimaju njihovo mjesto.
Vrtuljak traje do jutra. Ali sledećeg dana, u isto vreme, svaka zvezda je ponovo na svom mestu. Koordinate zvijezda jedna u odnosu na drugu mijenjaju se tako sporo da za ljude izgledaju vječne i nepomične. Nije slučajno da su naši preci zamišljali nebo kao čvrstu kupolu, a zvezde kao rupe na njemu.
Čudna zvijezda - početna tačka
Bilo jednom našpreci su skrenuli pažnju na jednu čudnu zvjezdicu. Njegova posebnost je nepokretnost na nebeskoj padini. Činilo se da lebdi u jednoj tački iznad sjevernog ruba horizonta. Sva ostala nebeska tijela opisuju pravilne koncentrične krugove oko sebe.
Na kojim slikama se ova zvijezda nije pojavila u mašti drevnih astronoma. Na primjer, među Arapima se smatrao zlatnim kolcem zabijenim u nebeski svod. Oko ovog kolca galopira zlatni pastuh (mi ovo sazviježđe zovemo Veliki medvjed), vezan za njega zlatnim lasom (sazviježđe Mali medvjed).
Iz ovih zapažanja potiču nebeske koordinate. Sasvim prirodno i logično, fiksna zvijezda, koju zovemo Polaris, postala je polazna tačka za astronome da odrede lokaciju objekata na nebeskoj sferi.
Inače, mi, stanovnici sjeverne hemisfere, imamo veliku sreću sa zvjezdanim kompasom. Igrom slučaja, od onih koji su jedan u milion, naša Polarna zvezda je tačno na liniji ose rotacije planete, zahvaljujući kojoj, bilo gde u hemisferi, možete lako odrediti tačan položaj u odnosu na kardinalne tačke.
Koordinate prve zvijezde
Tehnička sredstva za precizno mjerenje uglova i udaljenosti nisu se odmah pojavila, ali ljudi već duže vrijeme nastoje nekako sistematizirati i sortirati zvijezde. I iako nam instrumenti u vlasništvu drevne astronomije nisu dozvoljavali da odredimo koordinate zvijezda u nama poznatom digitaliziranom obliku, to je bilo više nego nadoknađenomašta.
Od davnina, stanovnici svih delova sveta delili su zvezde u grupe koje se zovu sazvežđa. Najčešće su sazvežđa dobijala imena na osnovu spoljašnje sličnosti sa određenim objektima. Tako su Sloveni sazviježđe Veliki medvjed zvali samo kanta.
Ali najrasprostranjenija su imena sazvežđa data u čast likovima starogrčkog epa. Moguće je, doduše, nategnuto, reći da su imena sazviježđa i zvijezda na nebu njihove prve primitivne koordinate.
Biseri neba
Astronomi nisu zanemarili najljepše sjajne zvijezde. Dobili su i imena po helenskim bogovima i herojima. Tako su alfa i beta sazvežđa Blizanaca nazvane respektivno Kastor i Poluks po imenima Zevsovih sinova, Gromovnik, rođenih nakon njegove sledeće ljubavne avanture.
Zvijezda Algol, alfa sazviježđa Persej, zaslužuje posebnu pažnju. Prema legendi, ovaj junak je, pobijedivši u smrtnoj bitci đavola sumornog Tartara - Gorgonu Meduzu, koja svojim pogledom pretvara sve živo u kamen, uzeo svoju glavu sa sobom kao svojevrsno oružje (oči čak i odsečena glava je nastavila da "radi"). Dakle, zvijezda Algol je u sazviježđu oku upravo ove glave Meduze, i to nije sasvim slučajno. Drevni grčki posmatrači su skrenuli pažnju na periodične promene u sjaju Algola (dvojni zvezdani sistem čije se komponente periodično preklapaju jedna s drugom za zemaljskog posmatrača).
Naravno, zvijezda koja namiguje postala je oko čudovišta iz bajke. Koordinate zvijezde Algol na nebu: pravi uspon - 3 sata 8 minuta, deklinacija + 40 °.
Nebeski kalendar
Ali ne treba zaboraviti da se Zemlja rotira ne samo oko svoje ose. Svakih 6 mjeseci planeta je na drugoj strani Sunca. Slika noćnog neba se u ovom slučaju prirodno mijenja. Ovo su dugo koristili astrolozi za precizno određivanje godišnjih doba. Na primjer, u starom Rimu učenici su nestrpljivo čekali da se Sirijus (Rimljani su to zvali Vacation) pojavi na jutarnjem nebu, jer im je ovih dana bilo dozvoljeno da odu kući da se odmore. Kao što vidite, zvjezdani naziv ovih studentskih praznika zadržao se do danas.
Pored školskih praznika, položaj objekata na nebu određivao je početak i kraj morske i riječne plovidbe, davao je povoda vojnim pohodima, poljoprivrednim aktivnostima. Autori prvih detaljnih kalendara u različitim dijelovima svijeta bili su upravo astrolozi, astrolozi, sveštenici hramova, koji su naučili precizno odrediti koordinate zvijezda. Na svim kontinentima na kojima se nalaze ostaci drevnih civilizacija nalaze se čitavi kameni kompleksi izgrađeni za astronomska posmatranja i mjerenja.
Horizontalni koordinatni sistem
Pokazuje koordinate zvijezda i drugih objekata na nebeskoj sferi u "ovdje i sada" modu u odnosu na horizont. Prva koordinata je visina objekta iznad horizonta. Ugaona vrijednost se mjeri u stepenima. Maksimalna vrijednost je +90° (zenit). Svetiljke imaju nultu vrijednost koordinata,nalazi se na liniji horizonta. I konačno, minimalna vrijednost visine -90° je za objekte koji se nalaze na nadirnoj tački ili u nogama posmatrača - zenit je obrnuto.
Druga koordinata je azimut - ugao između horizontalnih linija usmjerenih prema objektu i prema sjeveru. Ovaj sistem se naziva i tocentričnim zbog vezivanja koordinata za određenu tačku na globusu.
Sistem nije bez mana. Obje koordinate svake zvijezde u njemu se mijenjaju svake sekunde. Stoga nije pogodan za opisivanje, recimo, položaja zvijezda u sazviježđima.
Star GLONASS i GPS
Kako se koristi takav sistem? Ako se krećete oko planete na dovoljno velikim udaljenostima, slika zvijezda će se sigurno promijeniti. To su primijetili drevni moreplovci. Za posmatrača koji stoji na samom Sjevernom polu, Sjevernjača će biti u zenitu, direktno iznad glave. Ali stanovnik ekvatora moći će vidjeti Polar samo kako leži na horizontu. Krećući se po paralelama (od istoka prema zapadu), putnik će primijetiti da će se tačke i vremena izlaska i zalaska sunca određenih nebeskih objekata također promijeniti.
Ovo je ono što su mornari naučili koristiti da odrede svoju lokaciju u oceanima. Mjerenjem ugla elevacije iznad horizonta zvijezde Sjevernjače, brodski navigator je dobio vrijednost geografske širine. Koristeći precizan kronometar, mornari su uporedili vrijeme lokalnog podneva sa referentnim (Greenwich) i dobili geografsku dužinu. Obje zemaljske koordinate, očigledno, nije bilo moguće dobiti bez izračunavanjakoordinate zvijezda i drugih nebeskih tijela.
Uz svu svoju složenost i približnost, opisani sistem za određivanje lokacije u svemiru vjerno služi putnicima više od dva stoljeća.
Ekvatorijalni prvi zvjezdani koordinatni sistem
U njemu su nebeske koordinate vezane i za površinu zemlje i za orijentire na nebu. Prva koordinata je deklinacija. Mjeri se ugao između linije usmjerene na svjetiljku i ravni ekvatora (ravnina okomita na os svijeta - pravac na zvijezdu Sjevernjaču). Dakle, za nepokretne objekte na nebu, kao što su zvijezde, ova koordinata uvijek ostaje ista.
Druga koordinata u sistemu će biti ugao između pravca ka zvezdi i nebeskog meridijana (ravan u kojoj se ukrštaju svetska osa i visak). Dakle, druga koordinata zavisi od položaja posmatrača na planeti, kao i od trenutka u vremenu.
Upotreba ovog sistema je vrlo specifična. Koristi se za instaliranje i otklanjanje grešaka u mehanizmima teleskopa postavljenih na gramofone. Takav uređaj može "pratiti" objekte koji rotiraju zajedno sa nebeskom kupolom. Ovo se radi kako bi se povećalo vrijeme ekspozicije pri fotografisanju područja neba.
Ekvatorijalna 2 zvijezda
A kako se određuju koordinate zvijezda na nebeskoj sferi? Za to postoji drugi ekvatorijalni sistem. Njegove ose su fiksirane u odnosu na udaljene svemirske objekte.
Prva koordinata,kao i prvi ekvatorijalni sistem, je ugao između lumina i ravni nebeskog ekvatora.
Druga koordinata se zove prava ascenzija. Ovo je ugao između dvije prave koje leže na ravni nebeskog ekvatora i koje se sijeku u tački svog sjecišta sa svjetskom osom. Prva linija je položena do tačke prolećnog ekvinocija, druga - do tačke projekcije svetiljke na nebeski ekvator.
Pravi ugao ascenzije je iscrtan duž luka nebeskog ekvatora u smjeru kazaljke na satu. Može se mjeriti kako u stepenima od 0° do 360°, tako iu sistemu "sati: minute". Svaki sat je jednak 15 stepeni.
Kako izmjeriti pravi uspon zvijezde, dijagram pokazuje.
Koje su još koordinate zvijezda?
Da bismo odredili naše mjesto među ostalim zvijezdama, nijedan od gore navedenih sistema nije prikladan. Naučnici fiksiraju položaj najbližih svjetiljki u koordinatnom sistemu ekliptike. Razlikuje se od druge ekvatorijalne po tome što je osnovna ravan ravan ekliptike (ravan u kojoj se Zemljina orbita nalazi oko Sunca).
I na kraju, za određivanje lokacije još udaljenijih objekata, kao što su galaksije, magline, koristi se galaktički koordinatni sistem. Lako je pretpostaviti da se zasniva na ravni galaksije Mliječni put (ovo je naziv naše matične spiralne galaksije).
Je li sve savršeno?
Ne baš. Koordinate polarne zvijezde, odnosno deklinacija, je 89 stepeni 15 minuta. To znači da je skoro jedan stepen udaljen odstubovi. Za navigaciju po terenu, ako izgubljena osoba traži put, ova lokacija je idealna, ali za planiranje kursa broda koji će morati da putuje hiljadama milja, trebalo je izvršiti prilagodbu.
Da, i nepokretnost zvijezda je očigledan fenomen. Prije hiljadu godina (veoma malo po kosmičkim standardima), sazviježđa su imala potpuno drugačiji oblik.
Tako da naučnici dugo nisu mogli utvrditi zašto u Keopsovoj piramidi kosi tunel napušta grobnu komoru na površinu jednog od lica. Astronomija je priskočila u pomoć. Temeljito su izračunate koordinate najsjajnijih zvijezda u različitim vremenskim periodima, a astronomi su sugerisali da se prilikom izgradnje piramide, tačno na liniji gdje ovaj tunel "gleda", nalazila zvijezda Sirius - simbol boga Ozirisa, znak vječnog života.
