Tähtitieteellinen kartta, kaikki tähdet, galaksit tai planeettojen ja Kuun kartografinen esitys. Tämän tyyppiset nykyaikaiset kartat perustuvat koordinaatistoihin, jotka ovat analogisia maantieteelliselle leveys- ja pituusasteelle. Useimmissa tapauksissa nykyaikaiset kartat koostuvat valokuvahavainnoista, jotka on tehty joko maapallolla tai avaruusaluksella kuljetetuilla välineillä.
Luonto ja merkitys
Kokenut tarkkailija tunnistaa helposti kirkkaammat tähdet ja tähtiryhmät. Paljon lujemmat taivaankappaleet voidaan löytää ja tunnistaa vain tähtitieteellisten karttojen, luetteloiden ja joissain tapauksissa almanakkojen avulla.
Ensimmäiset tähtitieteelliset kaaviot, maapallot ja piirrokset, usein koristeltu fantastisilla hahmoilla, kuvaavat yhdistelmiä, tunnistettavia kirkkaiden tähtiryhmittymien mielikuvia, jotka mielikuvituksellisesti valitut nimet ovat olleet vuosisatojen ajan sekä ilo ihmiselle että luotettava apu navigointiin. Useat toisen vuosituhannen luvun kuninkaalliset egyptiläiset haudat sisältävät maalauksia tähdistöhahmoista, mutta näitä ei voida pitää tarkkoina karttoina. Kreikan klassiset tähtitieteilijät käyttivät karttoja ja maapalloja; valitettavasti mikään esimerkki ei säily. Lukuisia pieniä metallisia taivaanpalloja, jotka ovat peräisin 11. vuosisadan islamilaisilta valmistajilta, on edelleen. Ensimmäiset painetut höyläpallokuvat (taivaanpallon esitykset tasaisella pinnalla) valmistettiin vuonna 1515, ja painetut taivaanpallot ilmestyivät suunnilleen samaan aikaan.
Teleskooppinen tähtitiede alkoi vuonna 1609, ja 1700-luvun loppuun mennessä teleskooppia käytettiin tähtien kartoittamiseen. 1800-luvun loppupuolella valokuvaus antoi voimakkaan sysäyksen tarkkaan karttojen laatimiseen, joka huipentui 1950-luvulla National Geographic Society – Palomar Observatory Sky Survey -julkaisussa, joka kuvaa taivaan osaa, joka näkyy Kalifornian Palomarin observatoriossa..
Monissa taivaan amatööri- ja ammattimaisissa tarkkailijoiden käyttämissä nykyaikaisissa karttoissa on tähtiä, hämärtävän pölyn tummia ja helmiä (heikkojen aineiden massoja). Erikoistuneet kartat esittävät radiosäteilylähteitä, infrapunasäteilylähteitä ja kvasstellareita esineitä, joilla on erittäin suuret punasiirtymät (spektriviivat siirtyvät kohti pidempiä aallonpituuksia) ja erittäin pieniä kuvia. 1900-luvun tähtitieteilijät jakoivat koko taivaan 88 alueeseen tai tähtikuvioihin; tämä kansainvälinen järjestelmä kodifioi esihistoriallisista ajoista alkaneiden tähtijen ja tähtikuvioiden nimeämisen. Alun perin vain kirkkaimmalle tähdelle ja näkyvimmille kuvioille annettiin nimi, joka todennäköisesti perustui kokoonpanojen todelliseen ulkonäköön. 1500-luvulta lähtien navigaattorit ja tähtitieteilijät ovat asteittain täyttäneet kaikki muinaisten nimeämättömät alueet.
Taivaan pallo
Kaikille tarkkailijoille, muinaisille tai moderneille, yötaivas näyttää olevan pallonpuoliskolla horisontissa. Näin ollen yksinkertaisimmat tähtikuvioiden ja taivaallisten vartalojen liikkeiden kuvaukset ovat pallo pinnalla.
Maan päivittäinen pyöriminen itään suuntaan akselillaan tuottaa tähtipallo näennäisen vuorokauden kierto länteen. Tähdet näyttävät pyörivän pohjoisen tai eteläisen taivaannavan ympäri, joka on projektio maan omien napojen avaruuteen. Taivaan päiväntasaaja on yhtä kaukana kahdesta navasta; tämä suuri ympyrä on maapallon päiväntasaajan projektio avaruuteen.
Tässä havainnollistetaan taivaanpalloa katsottuna jostain keskimmäisestä pohjoisesta leveysasteesta. Osa taivaan taivaan navan vierestä on aina näkyvissä (kaaviossa varjostettu alue), ja vastakkaisen navan ympärillä oleva tasainen alue on aina näkymätön horisontin alapuolella; loput taivaanpallosta näyttää nousevan ja asettuneen joka päivä. Kaikille muille leveysasteille näkyvä tai näkymätön taivaan osa on erilainen, ja kaavio on piirrettävä uudelleen. Maan pohjoisnavalla sijaitseva tarkkailija pystyi havaitsemaan vain pohjoisen taivaallisen pallonpuoliskon tähdet. Päiväntasaajan tarkkailija pystyi kuitenkin näkemään koko taivaan pallon, kun Maan päivittäinen liike kantoi häntä.
Maapallon ympärillä olevan näennäisen päivittäisen liikkeen lisäksi aurinko, kuu ja aurinkokunnan planeetat ovat omat liikkeensä tähtipallon suhteen. Koska Auringon kirkkaus peittää taustan tähdet näkymästä, kului useita vuosisatoja, ennen kuin tarkkailijat löysivät Auringon tarkan polun tähtikuvioiden kautta, joita nyt kutsutaan horoskooppimerkkeiksi. Zodiacin suuri ympyrä, jonka Aurinko on jäljittänyt vuosipiirinsä, on ecliptic (ns. Koska eclipses voi tapahtua, kun Kuu ylittää sen).
Avaruudesta katsottuna Maa pyörii hitaasti Auringon ympäri kiinteässä tasossa, ekliptisessa tasossa. Tähän tasoon nähden kohtisuora viiva määrittelee ekliptisen navan, ja ei ole väliä, projisoidaanko tämä viiva avaruuteen maapallosta vai auringosta. Tärkeää on vain suunta, koska taivas on niin kaukana, että ekliptisen navan on pudotettava taivaan pallon ainutlaatuiseen kohtaan.
Aurinkokunnan pää planeetat pyörivät Auringon ympäri melkein samassa tasossa kuin Maan kiertorata, ja niiden liikkeet projisoidaan siksi taivaanpallolle melkein, mutta harvoin tarkalleen, ekliptikalla. Kuun kiertorata on kallistettu noin viisi astetta tästä tasosta, ja siten sen sijainti taivaalla poikkeaa ekliptikasta enemmän kuin muiden planeettojen.
Koska sokaiseva auringonvalo estää joitain tähtiä näkymästä, tietyt näkyvät konstellaatiot riippuvat maapallon sijainnista kiertoradallaan - ts. Auringon näkyvästä paikasta. Keskiyöllä näkyvät tähdet siirtyvät länteen suunnilleen yhden asteen kerrallaan peräkkäin keskiyöllä, kun aurinko etenee näkyvässä itäsuunnassaan. Syksyn keskiyöllä näkyvät tähdet piiloutuvat häikäisevällä keskipäivällä aurinkoa 180 päivää myöhemmin maaliskuussa.
Miksi ekliptinen ja taivaallinen päiväntasaaja kohtaavat 23,44 asteen kulmassa, on selittämätön mysteeri, joka on peräisin maan aiemmasta historiasta. Kulma vaihtelee vähitellen pienillä määrinä Kuun ja planeetan aiheuttamien painovoimahäiriöiden seurauksena maapallolla. Ekliptinen taso on suhteellisen vakaa, mutta päiväntasaajan taso muuttuu jatkuvasti, kun Maan pyörimisakseli muuttaa suuntaansa avaruudessa. Taivaan napojen peräkkäiset sijainnit jäljittävät taivaalta suuret ympyrät, joiden ajanjakso on noin 26 000 vuotta. Tämä ilmiö, joka tunnetaan päiväntasauspisteiden precessiona, saa aikaan sarjan erilaisia tähtiä vuorostaan navatähteiksi. Polaris, nykyinen navatähti, tulee lähinnä taivaanpohjaa pohjoiseen vuonna 2100 ce. Pyramidien rakentamishetkellä Thuban Dracon tähdistössä toiminut pylväitähti ja noin 12 000 vuoden kuluttua ensimmäisen suuruusluokan tähti Vega on lähellä pohjoista taivaannapaa. Precessio tekee myös tarkkojen tähtikarttojen koordinaattijärjestelmät sovellettaviksi vain tietylle ajanjaksolle.
Taivaallinen koordinaatisto
Horisonttijärjestelmä
Yksinkertainen altatsimuttijärjestelmä, joka riippuu tietystä paikasta, määrittelee sijainnit korkeuden (kulmakorkeus horisontin tasolta) ja atsimuutin (kulma myötäpäivään horisontin ympäri, yleensä alkavat pohjoisesta) perusteella. Yhtä korkeita taivaan ympärillä olevia linjoja kutsutaan almucantarsiksi. Horisontaalijärjestelmä on perustavanlaatuinen navigoinnissa ja maanpäällisessä kartoituksessa. Tähtien kartoittamiseen ovat kuitenkin itse taivaanpallon suhteen kiinteät koordinaatit (kuten ekliptinen tai päiväntasaajajärjestelmä).
Ekliptinen järjestelmä
Taivaan pituus ja leveysaste määritetään suhteessa ekliptisiin ja ekliptisiin napoihin. Taivaallinen pituusaste mitataan itään ekliptikan ylöspäin nousevasta risteyksestä päiväntasaajaan, asemaan, jota kutsutaan ”Oinasen ensimmäiseksi pisteeksi”, ja Auringon paikkaan, kun siemenpäiväpäiväntasaus on noin 21. maaliskuuta. Oinas on ensimmäinen kohta. on symboloitu painalluksen sarvilla (♈).
Toisin kuin taivaallinen päiväntasaaja, ekliptika on kiinteä tähtiä; tietyn tähden ekliptinen pituus kasvaa kuitenkin 1.396 ° vuodessa johtuen päiväntasaajan etuajallisesta liikkeestä - samanlainen kuin lapsen yläosan etuajallinen liike -, joka siirtää Oinasen ensimmäistä pistettä. Ensimmäiset 30 ° ekliptikan pitkin on nimellisesti merkitty Oinas, vaikka tämä ekliptikan osa on nyt siirtynyt Kalajen tähdistöyn. Ekliptiset koordinaatit vallitsivat länsimaisessa tähtitiedessä renessanssiin asti. (Sitä vastoin kiinalaiset tähtitieteilijät käyttivät aina päiväntasaajan järjestelmää.) Kansallisten merenkulkualmanakkien tultua myötä päiväntasaajan järjestelmä, joka soveltuu paremmin havainnointiin ja navigointiin, sai nousun.
Päiväntasaajan järjestelmä
Taivaan päiväntasaajan ja napojen perusteella päiväntasaajan koordinaatit, oikea nousu ja lasku, ovat suoraan analogisia maanpituuden ja leveyden kanssa. Oikea nousu, mitattuna itään Oinasen ensimmäisestä pisteestä (katso suoraan yllä), jaetaan tavallisesti 24 tunniksi eikä 360 °: ksi, korostaen siten pallon kellokäyttöistä käyttäytymistä. Tarkat päiväntasaajan sijainnit on määritettävä tietylle vuodelle, koska edeltävä liike muuttaa jatkuvasti mitattuja koordinaatteja.
