Astronomia

O que significa ascensão reta e declinação * topocêntrica *?

O que significa ascensão reta e declinação * topocêntrica *?


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Estou procurando como converter uma medição de azimute / elevação de um local específico na superfície da Terra para ascensão / declinação reta. Estou me deparando com os termos "declinação topocêntrica" ​​e "ascensão reta topocêntrica", que não encontrei antes.

O que significa "topocêntrico" aqui? Isso é diferente de RA e dec "regulares"?

Meu palpite a partir da terminologia é que, para objetos que não podem ser tratados como estando infinitamente distantes da Terra, "topocêntrico" é usado para diferenciar uma posição no céu de um objeto visto de um local específico na Terra em vez do centro da Terra . (Para objetos muito distantes, como estrelas, a posição do céu vista da superfície da Terra e do centro da Terra são praticamente iguais para todos os efeitos.)

Se meu palpite estiver correto, há uma convenção especificando qual equador e equinócio o AR topocêntrico e declinação usam? É suposto ser sempre o equador verdadeiro e o equinócio verdadeiro, ou algo mais parecido com uma época J2000?


Você está correto ao dizer que as coordenadas topocêntricas são para a posição de objetos "próximos", corrigidas para serem observadas da superfície da Terra em vez do centro teórico.

As coordenadas topocêntricas e geocêntricas usariam o mesmo sistema (J2000, verdadeiro, etc.). Não há convenção para usar uma em favor da outra (mas pode haver preferências em alguns casos).


Ascensão Reta e Declinação¶

Existem várias maneiras diferentes de especificar a posição de um objeto contra o fundo de estrelas e constelações, então cada "corpo" PyEphem, seja um planeta, cometa, asteróide ou estrela, retorna três conjuntos de coordenadas quando você pede para calcular seu posição. Resumidamente, são:

  • a_ra, a_dec - Posição Geocêntrica Astrométrica para a época do atlas estelar que você especificou
  • g_ra, g_dec - Posição Geocêntrica Aparente para a época da data
  • ra, dec - Posição Topocêntrica Aparente para a época da data

Para os satélites da Terra que recebem um Observador para computar, há uma diferença importante:

  • a_ra, a_dec - Posição Astrométrica Topocêntrica para a época do seu Observer
  • g_ra, g_dec - (o mesmo que acima)
  • ra, dec - (igual ao anterior)

Para todos os objetos, a terceira posição, a posição “Topocêntrica Aparente”, só é calculada se você fornecer ao PyEphem um Observador para trabalhar. Se você fornecer apenas uma data para compute (), então ra e dec terão os mesmos valores que g_ra e g_dec. O prefixo grego topo- meios Lugar, colocar, e um topocêntrico posição revela onde um corpo aparecerá no céu quando visto de um determinado Lugar, colocar na superfície da Terra.

Os nomes ra e dec são abreviações de ascensão certa e declinação, que servem de longitude e latitude para o céu, nos dizendo onde entre as estrelas e constelações um objeto aparece. Veja qualquer introdução à astronomia se você precisar aprender como elas são definidas. A descrição abaixo descreve como as três versões de ascensão reta e declinação retornadas por PyEphem diferem.


Gif útil explica ascensão reta e declinação

Nunca soube que a ascensão reta era a partir do ponto onde a eclíptica e o equador se cruzam, foi a única parte que eu não entendi, obrigado!

Como seria chamada a interseção do nó descendente no lado oposto? Ascensão à esquerda? Descida certa?

o ponto onde a eclíptica e o equador se cruzam

Este ponto é conhecido como O Primeiro Ponto de Áries. O dia em que o Sol passa por este ponto também é o equinócio da primavera.

Estranhamente, atualmente está na constelação de Peixes. Quando foi nomeado pela primeira vez, há mais de 2.000 anos, fez mentir em Áries. mas como a precessão da Terra faz com que nosso planeta oscile lentamente como um topo ao longo de milhares de anos, este ponto migrou para o vizinho Peixes. Em cerca de 600 anos a partir de agora, ele se moverá para Aquário (e, portanto, a origem do termo & quot Idade de Aquário & quot).


Coordenadas Celestiais

Na Terra, uma maneira de descrever uma localização é com um sistema de coordenadas que é fixo à superfície da Terra.

O sistema é orientado pelo eixo de rotação da Terra e possui pontos especiais nos Pólos Norte e Sul. Usamos linhas de latitude e longitude para demarcar a superfície. É óbvio que a latitude é medida longe do equador. Mas onde está o ponto de partida para a longitude? Não existe uma escolha "óbvia". Depois de muita negociação, as nações europeias finalmente decidiram usar a localização do Observatório de Greenwich, na Inglaterra, como ponto de partida para a longitude.

Existem várias maneiras de especificar um local - por exemplo, o do Observatório RIT. Pode-se usar graus:

Ou graus, minutos e segundos:

Ou, no caso da longitude, pode-se medir em fusos horários. O sol se porá no Observatório RIT cerca de 5 horas e 11 minutos mais tarde do que em Greenwich, então pode-se dizer

Latitude e longitude são coordenadas globais: eles são os mesmos para todos os observadores. Todos concordam, por exemplo, que Rochester está em

Coordenadas centradas na Terra: Ascensão Reta e Declinação

On pode fazer um sistema de coordenadas semelhante que é "fixo no céu":

Mais uma vez, usamos o eixo de rotação da Terra para orientar as coordenadas. Existem dois lugares especiais, os pólos celestes norte e sul. Conforme a Terra gira (para o leste), a esfera celestial parece girar (para o oeste). As estrelas parecem se mover em círculos: as pequenas perto dos pólos celestes e as grandes perto do equador celeste:


Copyright da imagem David Malin.

  • Declinação, como uma latitude celestial
  • Ascensão certa, como uma longitude celestial

Por que os astrônomos escolhem este sistema de coordenadas, conectado à Terra?

Bem, o principal motivo é que os astrônomos também estão presos à Terra. Todos nós vivemos na superfície da Terra e fazemos nossas medições na superfície. Suponha que eu configure um telescópio em uma posição fixa, apontando em qualquer direção específica, e o trave no lugar. À medida que a Terra gira, as estrelas parecem varrer a ocular do meu telescópio de leste a oeste.

Mas nem todas as estrelas. Meu telescópio verá apenas algumas estrelas, aquelas com uma particular Declinação. Noite após noite, essas mesmas estrelas passarão pela ocular - tornando mais fácil para mim medir suas posições.

Uma semana depois, se eu mudar meu telescópio para apontar um pouco mais alto acima do horizonte, um novo conjunto de estrelas se moverá através do meu telescópio - estrelas com uma declinação ligeiramente diferente. Mais uma vez, posso simplesmente sentar e observá-los passar o tempo e medir suas posições com cuidado.

Somente se escolhermos um sistema de coordenadas centrado na Terra, um telescópio fixo observará estrelas dentro de uma faixa estreita de alguma coordenada. Porque simplifica o processo de medição das posições estelares, um sistema de coordenadas centrado na Terra é conveniente para os astrônomos.

Mais uma vez, existem várias maneiras de expressar uma localização. A estrela Sirius, por exemplo, pode ser descrita como em

  • a Ascensão Reta é de 6 horas, 45 minutos e 09 segundos
  • a declinação é -16 graus, 42 minutos de arco, 58 segundos de arco
  • um grau é dividido em 60 minutos de arco
    • um minuto de arco é dividido em 60 segundos de arco. Portanto, existem 3600 segundos de arco em um grau
    • um minuto é dividido em 60 segundos. Portanto, existem 3600 segundos de tempo em uma hora de tempo

    Como latitude e longitude, RA e dezembro são coordenadas globais: eles são os mesmos para todos os observadores. Todos concordam, por exemplo, que Sirius está em

    Altitude e Azimute

    • Altitude é a distância angular de um objeto acima do horizonte local. Ele varia de 0 graus no horizonte a 90 graus no zênite, o ponto diretamente acima.
    • Azimute é a distância angular de um objeto do norte local, medida ao longo do horizonte. Um objeto que é devido ao norte tem azimute = 0 graus devido ao leste é azimute = 90 graus devido ao sul é azimute = 180 graus devido ao oeste é azimute = 270 graus.

    Esses dois ângulos especificam exclusivamente a direção de qualquer objeto no céu. Alguns telescópios têm montagens alt-az que giram nesses dois eixos perpendiculares, tripés de câmera e torres de tanque são outros exemplos de dispositivos alt-az.

    A altitude de um objeto é especialmente importante do ponto de vista prático: qualquer objeto que tenha uma altitude menor que zero está abaixo do horizonte e, portanto, inacessível. Além disso, a altitude de um objeto está relacionada ao seu massa de ar, uma medida de quanto ar a luz desse objeto deve percorrer para chegar ao observador. Quanto maior a massa de ar, mais luz é espalhada ou absorvida pela atmosfera e, portanto, mais tênue um objeto aparecerá.

    No entanto, observe que (alt, az) são local, não globais, coordenadas: dois observadores em locais diferentes na Terra não concordarão sobre a posição (alt, az) de um objeto. Além disso, conforme a Terra gira, um objeto no céu parece se mover do Leste para o Oeste, de modo que até mesmo um único observador verá sua posição (alt, az) mudar de momento a momento.

    Coordenadas da eclíptica (sistema solar)

    • A latitude da eclíptica é medida ao norte do plano do sistema solar, o Pólo da eclíptica do Norte está em Coma Bernices, perto de RA = 18:00 e Dec = +66: 34.
    • A longitude eclíptica é medida a leste do Sol e aumenta à medida que se move para o leste, longe do equinócio vernal.

    O sistema de coordenadas da eclíptica é conveniente ao lidar com objetos no sistema solar: eles estão concentrados em direção ao equador da eclíptica:

    Se você aumentar o zoom, poderá ver que os planetas principais estão ligeiramente acima ou abaixo do equador da eclíptica, porque suas órbitas ao redor do Sol são ligeiramente inclinadas em relação à da Terra.

    As coordenadas eclípticas também podem ser importantes quando você deseja evitar o sistema solar. Telescópios no espaço, como o Telescópio Espacial Hubble ou o Telescópio de Raios-X Chandra, não podem apontar perto do Sol (ou então eles podem sofrer danos aos seus detectores). Para alguns propósitos, os astrônomos desejam fazer exposições muito, muito longas: dias ou mesmo semanas de duração. Durante uma exposição tão longa, a Terra pode mover uma fração significativa de sua órbita inteira, o que pode causar um alvo originalmente longe do sol.

    . para se aproximar do Sol, do ponto de vista do telescópio.

    Coordenadas Galácticas

    • A Latitude Galáctica é medida ao norte do plano da Via Láctea, o Pólo Galáctico Norte está em Coma Bernices, perto de RA = 12:52 e Dec = +26: 19.
    • A Longitude Galáctica é medida a leste da direção em direção ao centro da Via Láctea, que está em Sagitário, perto de RA = 17:45 e Dez = -29: 22. Ele aumenta à medida que se move para o norte em dezembro longe do centro galáctico (ou seja, mais alto no céu visto de Rochester).

    Em uma noite quente de julho em Rochester, a Via Láctea se estende acima, com o centro galáctico logo acima do horizonte ao sul.

    Se você fizer um mapa do céu em coordenadas galácticas, a Via Láctea passa bem no meio. A seção que vemos no céu de verão de Rochester está principalmente na metade esquerda deste mapa.

    Um mapa infravermelho do céu em coordenadas galácticas feito pelo satélite COBE é dominado pela emissão de poeira na Via Láctea, mas também mostra uma faixa tênue de luz devido à emissão de partículas de poeira no sistema solar. Observe que o plano do sistema solar é inclinado em quase noventa graus em relação ao plano da Via Láctea.

    Conversão entre coordenadas

    Trabalho de casa

    1. Quais são as coordenadas atuais (RA, Dec) de Marte?
    2. À meia-noite desta noite, Marte estará visível de Rochester? Em caso afirmativo, qual será seu azimute e elevação? Expresse o azimute em termos de graus e em termos de direções aproximadas da bússola.
    3. Qual é a longitude eclíptica atual do Sol? Qual é a longitude eclíptica atual de Marte? Então, qual é a distância angular entre o Sol e Marte?

    Última modificação por MWR 13/03/2012

    Copyright e cópia de Michael Richmond. Este trabalho está licenciado sob uma Licença Creative Commons.


    Não entendendo a Ascensão Reta

    Oi! I & # x27m apenas entrando na astronomia e i & # x27m tendo dificuldade em visualizar a ascensão reta. O primeiro ponto de Áries é um ponto único? Eu li o wiki e os artigos de Princeton e, em minha mente, eles estão dizendo a partir da linha horizontal que você deve rastrear de volta a este ponto. Você cria outro equador a partir do ponto e o traça ou cria um ângulo a partir da localização das estrelas até o ponto singular? Fazendo a medição horária de cada linha passada? Tendo dificuldade em visualizar isso. Alguém tem uma boa explicação que possa esclarecer as coisas?

    Você entende latitude e longitude? Para entender a Ascensão Reta, ajuda se você tiver uma boa compreensão deles.

    Agora, vamos criar um modelo simplista do céu. Finja que todos os objetos celestes estão na verdade em uma concha esférica centrada na Terra.

    Ascensão reta e declinação são os equivalentes de latitude e longitude nesta esfera celestial.

    Obviamente, precisamos de equivalentes para um equador e um meridiano de Greenwich na esfera. Escolhemos a eclíptica equador da Terra & # x27s como o equador da esfera celestial. O equivalente do meridiano é o primeiro ponto de Áries. Imagine estender o círculo do equador até o mesmo diâmetro da eclíptica. São dois anéis formados um em relação ao outro. Eles tocam em dois lugares. Escolhemos um deles - onde a órbita da Terra & # x27s cruza a eclíptica em setembro (equinócio vernal do norte) como o meridiano principal na esfera celestial.

    Agora podemos definir qualquer ponto na esfera celestial.

    Existe uma sutileza. Os precessos da órbita da Terra. Isso faz com que o primeiro ponto se mova. Portanto, ao definir um ponto, temos que definir quando. Atualmente, usamos o ano 2000 como padrão. Você verá as posições com o ano definido. Você acaba corrigindo isso. Na verdade, é bastante - um grau a cada 72 anos.

    Descreva o que ainda está confuso e tentarei ser mais claro.


    Uma revisão das coordenadas

    Na Terra, uma maneira de descrever uma localização é com um sistema de coordenadas que é fixo à superfície da Terra.

    O sistema é orientado pelo eixo de rotação da Terra e possui pontos especiais nos Pólos Norte e Sul. Usamos linhas de latitude e longitude para demarcar a superfície. É óbvio que a latitude é medida longe do equador. Mas onde está o ponto de partida para a longitude? Não existe uma escolha "óbvia". Depois de muita negociação, as nações europeias finalmente decidiram usar a localização do Observatório de Greenwich, na Inglaterra, como ponto de partida para a longitude.

    Existem várias maneiras de especificar um local - por exemplo, o do Observatório RIT. Pode-se usar graus:

    Ou graus, minutos e segundos:

    Ou, no caso da longitude, pode-se medir em fusos horários. O sol se porá no Observatório RIT cerca de 5 horas e 11 minutos mais tarde do que em Greenwich, então pode-se dizer

    Isso deve ser bastante familiar. Acha que entende isso? Em seguida, tente aplicar seu conhecimento de latitude e longitude para resolver um pequeno problema simples:

    Encontrar a distância entre dois locais na Terra é o primeiro passo para calcular a distância a outros objetos no sistema solar via paralaxe.

    Ascensão Reta e Declinação

    On pode fazer um sistema de coordenadas semelhante que é "fixo no céu":

    Mais uma vez, usamos o eixo de rotação da Terra para orientar as coordenadas. Existem dois lugares especiais, os pólos celestes norte e sul. Conforme a Terra gira (para o leste), a esfera celestial parece girar (para o oeste). As estrelas parecem se mover em círculos: as pequenas perto dos pólos celestes e as grandes perto do equador celeste:


    Copyright da imagem David Malin.

    • Declinação, como uma latitude celestial
    • Ascensão certa, como uma longitude celestial

    Mais uma vez, existem várias maneiras de expressar uma localização. A estrela Sirius, por exemplo, pode ser descrita como em

    Também podemos expressar a declinação em graus: ArcMinutes: ArcSeconds, assim como fazemos para a latitude e, como de costume, há 360 graus ao redor de um círculo completo. Para a Ascensão Reta, os astrônomos sempre usam a convenção de Horas: Minutos: Segundos. Há 24 horas de RA ao redor de um círculo no céu, porque leva 24 horas para o Sol se mover desde o nascer do sol até o próximo nascer do sol.

    Assim, 1 hora de RA equivale a 15 graus de RA. Ao longo do equador celestial, esses 15 "graus de RA" são iguais a 15 graus ordinários. Ou seja, uma estrela localizada em (RA = 6 horas, Dec = 0 graus) estaria exatamente 15 graus de uma estrela localizada em (RA = 7 horas, Dec = 0 graus). À medida que nos afastamos do equador celestial e em direção aos pólos, as linhas de RA convergem:

    Para pontos fora do equador celestial, a distância real na direção RA é menor por um fator de cos (dez).

    • a Ascensão Reta é de 6 horas, 45 minutos e 09 segundos
    • a declinação é -16 graus, 42 minutos de arco, 58 segundos de arco
    • um grau é dividido em 60 minutos de arco
      • um minuto de arco é dividido em 60 segundos de arco. Portanto, existem 3600 segundos de arco em um grau
      • um minuto de tempo (igual a 15 minutos de arco no equador celeste) é dividido em 60 segundos de tempo. Portanto, existem 3600 segundos de tempo em uma hora de tempo
        • um segundo de tempo é igual a 15 segundos de arco no equador celestial

        Um pouquinho de trigonometria esférica

        Você aprendeu trigonometria no colégio: senos, cossenos, o teorema de Pitágoras e todo esse jazz. No entanto, a menos que você vá a um realmente bom colegial, você provavelmente restringiu seus cálculos à geometria plana. Infelizmente, o céu não é um avião. Medimos posições e coordenadas na superfície interna de uma esfera imaginária. Isso significa que as regras antigas nem sempre funcionam mais. O assunto de trigonometria esférica não é simples, mas, neste curso, vamos apenas dar uma olhada nele.

        Dados dois vetores, uma e b, qual é a distância entre eles? Em um plano, podemos quebrar cada vetor em seus componentes e usar o teorema de Pitágoras:

        Ao longo da superfície da esfera celestial, se quisermos encontrar o angular distância entre dois pontos uma e b, precisamos usar a lei dos cossenos. No caso usual, os dois pontos são expressos em Ascensão Reta (& alpha) e Declinação (& delta), assim:

        Neste caso, a lei dos cossenos torna-se

        que nos dá o cosseno da distância angular & gama desejadas.

        Se estivermos interessados ​​em distâncias angulares muito pequenas no céu - a separação entre os dois componentes de uma estrela binária, por exemplo, ou a distância entre duas das luas de Júpiter - então existem duas aproximações comuns. Primeiro, se começarmos com as coordenadas RA e Dec dos dois pontos, podemos fazer uma fórmula pseudo-pitagórica, tudo o que temos a fazer é corrigir a diferença na Ascensão Reta com o cosseno da Declinação.

        Em segundo lugar, se começarmos com uma imagem de alguma região muito pequena do céu, junto com uma indicação da escala em segundos de arco, assim:

        • escolha quaisquer duas direções ortogonais na imagem
        • medir a separação (em segundos de arco) em cada direção
        • use a boa e velha fórmula pitagórica

        Copyright e cópia de Michael Richmond. Este trabalho está licenciado sob uma Licença Creative Commons.


        Star-hopping

        Verifique se Vega ainda está centrado no campo de visão e deslize a escala de ascensão correta até ler o valor da estrela (novamente, consulte o manual do seu telescópio para obter instruções específicas).

        O quadro de referência de coordenadas da montagem está agora "travado" com o do céu.

        Destrave o eixo de declinação e mova o osciloscópio para baixo (sul) em pouco mais de 16 ° até que ele leia o valor da nebulosa do haltere: + 22,7 °.

        Trave o eixo de declinação mais uma vez.

        Agora desbloqueie o eixo polar para ajustar a ascensão correta. Como M27 tem uma ascensão reta maior que Vega, você precisa girar o eixo polar em 1h 23m no sentido anti-horário (visto do norte) até que a escala de ascensão reta indique 20h 00m.

        Trave cuidadosamente o eixo polar e olhe através do localizador ou do instrumento principal.

        Você pode precisar usar os controles de câmera lenta para refinar o seu apontamento, mas o brilho suave da nebulosa deve estar lá para cumprimentá-lo.


        4. CALCULAR HORA GEOCÊNTRICA ANGE

        A simulação concluída à direita mostra não apenas os valores calculados para ASCENSÃO DIREITA e DECLINAÇÃO Topocêntrica para um observador localizado na Montanha Palomar, mas também demonstra como a Lua se move no céu ao longo do tempo.

        Obtenha o código-fonte JavaScript completo AQUI.

        Você também pode verificar os valores RIGHT ASCENSION e DECLINATION usando o HORIZONS Web-Interface da NASA. Certifique-se de definir a localização do observador para a localização topocêntrica apropriada para comparação.


        Junto com a ascensão reta (RA) e a época, a & # 8216declinação & # 8217 (Dec) de um objeto é usada para definir sua posição na esfera celeste no sistema de coordenadas equatorial.
        Medido em graus, minutos de arco e segundos de arco, ele define a que distância ao norte (dezembro positivo) ou ao sul (dezembro negativo) do equador celestial o objeto se encontra, e é diretamente análogo à coordenada de latitude aqui na Terra. As estrelas no equador celestial têm Dec = 0 o, as estrelas no pólo sul celeste têm Dec = -90 o e as estrelas no pólo norte celestial têm Dec = + 90 o.

        Adicionando o RA e a época, as coordenadas de uma estrela típica podem ser semelhantes a: 12: 52: 03.32, -47: 34: 43.0, J2000.0. Em outras palavras, no ano 2000.0, a estrela tinha um RA de 12 horas 52 minutos e 3,32 segundos, e um Dec de 47 graus 34 minutos de arco 43 segundos de arco ao sul do equador celestial.

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        Todo o material é © Swinburne University of Technology, exceto onde indicado.


        Astronomia

        O globo dos céus se assemelha ao globo da Terra, e as posições nele são marcadas de forma semelhante, por uma rede de meridianos estendendo-se de pólo a pólo e de linhas de latitude perpendicular a eles, circulando o céu. Para estudar alguma galáxia em particular, um astrônomo direciona o telescópio para suas coordenadas.

        Sobre terra, o equador é dividido em 360 graus, com o meridiano zero passando por Greenwich e com o ângulo de longitude φ medido a leste ou oeste de Greenwich, dependendo de onde o meridiano correspondente encontra o equador.


        No céu, o equador também é dividido em 360 graus, mas a contagem começa em um dos dois pontos onde o equador corta o eclíptica- aquele que o Sol atinge por volta de 21 de março. É chamado de equinócio vernal ("vernal" significa relacionado à primavera) ou às vezes o primeiro ponto em Áries, porque nos tempos antigos, quando observada pela primeira vez pelos gregos, era na constelação do zodíaco de Áries, o carneiro. Desde então, mudou, como será discutido na seção posterior sobre precessão.

        O globo celeste, entretanto, usa termos e notações que diferem um pouco daqueles do globo terrestre. Os meridianos são marcados pelo ângulo α (alfa, grego A), chamado ascensão certa, não longitude. É medido a partir do equinócio vernal, mas apenas para o leste, e em vez de ir de 0 a 360 graus, é especificado em horas e outras divisões de tempo, cada hora igual a 15 graus.


        Assista o vídeo: Jak zobaczyć czarną dziurę? (Dezembro 2022).