Αστρονομικός χάρτης, οποιαδήποτε χαρτογραφική παράσταση των αστεριών, των γαλαξιών ή των επιφανειών των πλανητών και της Σελήνης. Σύγχρονοι χάρτες αυτού του είδους βασίζονται σε ένα σύστημα συντεταγμένων ανάλογο με το γεωγραφικό πλάτος και μήκος. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι σύγχρονοι χάρτες συλλέγονται από φωτογραφικές παρατηρήσεις που γίνονται είτε με εξοπλισμό που βασίζεται στη Γη είτε με όργανα που μεταφέρονται στο διαστημικό σκάφος.
Φύση και σημασία
Τα φωτεινότερα αστέρια και οι ομάδες αστεριών αναγνωρίζονται εύκολα από έναν ασκούμενο παρατηρητή. Τα πολύ περισσότερα αμυδρά ουράνια σώματα μπορούν να εντοπιστούν και να εντοπιστούν μόνο με τη βοήθεια αστρονομικών χαρτών, καταλόγων και, σε ορισμένες περιπτώσεις, αλμανάκων.
Οι πρώτοι αστρονομικοί χάρτες, σφαίρες και σχέδια, συχνά διακοσμημένοι με φανταστικές φιγούρες, απεικόνιζαν τους αστερισμούς, αναγνωρίσιμες ομάδες φωτεινών αστεριών γνωστών με φανταστικά επιλεγμένα ονόματα που υπήρχαν για πολλούς αιώνες, τόσο απόλαυση για τον άνθρωπο όσο και αξιόπιστη βοήθεια στην πλοήγηση. Αρκετοί βασιλικοί αιγυπτιακοί τάφοι της 2ης χιλιετίας π.Χ. περιλαμβάνουν πίνακες από αστερισμούς, αλλά αυτοί δεν μπορούν να θεωρηθούν ακριβείς χάρτες. Οι κλασικοί Έλληνες αστρονόμοι χρησιμοποίησαν χάρτες και σφαίρες. Δυστυχώς, δεν υπάρχουν παραδείγματα. Παραμένουν πολλές μικρές μεταλλικές ουράνιες σφαίρες από Ισλαμικούς κατασκευαστές του 11ου αιώνα και μετά. Οι πρώτες τυπωμένες επίπεδες σφαίρες (αναπαραστάσεις της ουράνιας σφαίρας σε μια επίπεδη επιφάνεια) παρήχθησαν το 1515, και οι τυπωμένες ουράνιες σφαίρες εμφανίστηκαν περίπου την ίδια στιγμή.
Η τηλεσκοπική αστρονομία ξεκίνησε το 1609, και στα τέλη του 17ου αιώνα, το τηλεσκόπιο εφαρμόστηκε στη χαρτογράφηση των αστεριών. Στο τελευταίο μέρος του 19ου αιώνα, η φωτογραφία έδωσε μια ισχυρή ώθηση στην ακριβή δημιουργία χαρτών, με αποκορύφωμα τη δεκαετία του 1950 στη δημοσίευση της National Geographic Society - Palomar Observatory Sky Survey, μια απεικόνιση του τμήματος του ουρανού ορατού από το Παρατηρητήριο Palomar στην Καλιφόρνια.
Πολλοί σύγχρονοι χάρτες που χρησιμοποιούνται από ερασιτέχνες και επαγγελματίες παρατηρητές του ουρανού δείχνουν αστέρια, σκοτεινά νεφελώματα σκοτεινής σκόνης και φωτεινά νεφελώματα (μάζες από αραιή, λαμπερή ύλη). Οι εξειδικευμένοι χάρτες δείχνουν πηγές ραδιοφωνικής ακτινοβολίας, πηγές υπέρυθρης ακτινοβολίας και οιονεί αστρικά αντικείμενα που έχουν πολύ μεγάλες ερυθρές μετατοπίσεις (οι φασματικές γραμμές μετατοπίζονται προς μεγαλύτερα μήκη κύματος) και πολύ μικρές εικόνες. Οι αστρονόμοι του 20ού αιώνα χώρισαν ολόκληρο τον ουρανό σε 88 περιοχές ή αστερισμούς. Αυτό το διεθνές σύστημα κωδικοποιεί την ονομασία των αστεριών και των προτύπων αστεριών που ξεκίνησαν την προϊστορική εποχή. Αρχικά δόθηκαν ονόματα μόνο στα πιο λαμπερά αστέρια και στα πιο εμφανή μοτίβα, πιθανώς με βάση την πραγματική εμφάνιση των διαμορφώσεων. Από τον 16ο αιώνα, οι πλοηγοί και οι αστρονόμοι έχουν σταδιακά γεμίσει όλες τις περιοχές που δεν έχουν υπογραφεί από τους αρχαίους.
Η ουράνια σφαίρα
Σε οποιονδήποτε παρατηρητή, αρχαίο ή σύγχρονο, ο νυχτερινός ουρανός εμφανίζεται ως ημισφαίριο που ακουμπά στον ορίζοντα. Κατά συνέπεια, οι απλούστερες περιγραφές των αστεριών και των κινήσεων των ουράνιων σωμάτων είναι αυτές που παρουσιάζονται στην επιφάνεια μιας σφαίρας.
Η καθημερινή ανατολική περιστροφή της Γης στον άξονά της παράγει μια φαινομενική ημερήσια περιστροφή προς τα δυτικά της έναστρης σφαίρας. Έτσι, τα αστέρια φαίνεται να περιστρέφονται γύρω από έναν ουράνιο πόλο βόρειου ή νότου, την προβολή στο διάστημα των πόλων της Γης. Ίδιος από τους δύο πόλους είναι ο ουράνιος ισημερινός. αυτός ο μεγάλος κύκλος είναι η προβολή στο διάστημα του Ισημερινού της Γης.
Εδώ απεικονίζεται η ουράνια σφαίρα όπως φαίνεται από κάποιο μεσαίο βόρειο γεωγραφικό πλάτος. Μέρος του ουρανού που βρίσκεται δίπλα σε ουράνιο πόλο είναι πάντα ορατό (η σκιασμένη περιοχή στο διάγραμμα) και μια ίση περιοχή γύρω από τον αντίθετο πόλο είναι πάντα αόρατη κάτω από τον ορίζοντα. η υπόλοιπη ουράνια σφαίρα φαίνεται να αυξάνεται και να ρυθμίζεται κάθε μέρα. Για οποιοδήποτε άλλο γεωγραφικό πλάτος, το συγκεκριμένο τμήμα του ουρανού που είναι ορατό ή αόρατο θα είναι διαφορετικό και το διάγραμμα πρέπει να επανασχεδιαστεί. Ένας παρατηρητής που βρίσκεται στον Βόρειο Πόλο της Γης μπορούσε να παρατηρήσει μόνο τα αστέρια του βόρειου ουράνιου ημισφαιρίου. Ένας παρατηρητής στον Ισημερινό, ωστόσο, θα μπορούσε να δει ολόκληρη την ουράνια σφαίρα καθώς η καθημερινή κίνηση της Γης τον έφερε γύρω.
Εκτός από την φαινομενική καθημερινή κίνηση γύρω από τη Γη, ο Ήλιος, η Σελήνη και οι πλανήτες του ηλιακού συστήματος έχουν τις δικές τους κινήσεις σε σχέση με την έναστρη σφαίρα. Δεδομένου ότι η λαμπρότητα του Ήλιου αποκρύπτει τα αστέρια του φόντου από την άποψη, χρειάστηκαν πολλοί αιώνες πριν οι παρατηρητές ανακάλυψαν το ακριβές μονοπάτι του Ήλιου μέσα από τους αστερισμούς που τώρα ονομάζονται σημάδια του ζωδιακού κύκλου. Ο μεγάλος κύκλος του ζωδιακού κύκλου που εντοπίζεται από τον Ήλιο στο ετήσιο κύκλωμα του είναι ο εκλειπτικός (που ονομάζεται επειδή εκλείψεις μπορεί να συμβούν όταν το φεγγάρι το διασχίσει).
Όπως φαίνεται από το διάστημα, η Γη περιστρέφεται αργά γύρω από τον Ήλιο σε ένα σταθερό επίπεδο, το εκλειπτικό επίπεδο. Μια γραμμή κάθετη σε αυτό το επίπεδο ορίζει τον εκλειπτικό πόλο και δεν έχει καμία σημασία αν αυτή η γραμμή προβάλλεται στο διάστημα από τη Γη ή από τον Ήλιο. Το μόνο που είναι σημαντικό είναι η κατεύθυνση, επειδή ο ουρανός είναι τόσο μακριά που ο εκλειπτικός πόλος πρέπει να πέσει σε ένα μοναδικό σημείο στην ουράνια σφαίρα.
Οι κύριοι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο σε σχεδόν το ίδιο επίπεδο με την τροχιά της Γης, και επομένως οι κινήσεις τους θα προβάλλονται στην ουράνια σφαίρα σχεδόν, αλλά σπάνια ακριβώς, στην εκλειπτική. Η τροχιά της Σελήνης έχει κλίση περίπου πέντε μοίρες από αυτό το επίπεδο, και ως εκ τούτου η θέση της στον ουρανό αποκλίνει από την εκλειπτική περισσότερο από εκείνη των άλλων πλανητών.
Επειδή το τυφλό ηλιακό φως εμποδίζει ορισμένα αστέρια από την άποψη, οι συγκεκριμένοι αστερισμοί που μπορούν να φανούν εξαρτώνται από τη θέση της Γης στην τροχιά της - δηλαδή από την εμφανή θέση του Ήλιου. Τα αστέρια που είναι ορατά τα μεσάνυχτα θα μετατοπίζονται προς τα δυτικά κατά περίπου ένα βαθμό κάθε διαδοχικά μεσάνυχτα καθώς ο Ήλιος προχωρά στην φαινομενική ανατολική του κίνηση. Τα αστέρια που είναι ορατά τα μεσάνυχτα του Σεπτεμβρίου θα κρυφτούν από το εκθαμβωτικό μεσημέρι Sun 180 ημέρες αργότερα τον Μάρτιο.
Το γιατί ο εκλειπτικός και ουράνιος ισημερινός συναντώνται σε γωνία 23,44 ° είναι ένα ανεξήγητο μυστήριο που προέρχεται από την προηγούμενη ιστορία της Γης. Η γωνία σταδιακά μεταβάλλεται κατά μικρές ποσότητες ως αποτέλεσμα των βαρυτικών διαταραχών που προκαλούνται από τη Σελήνη και τον πλανήτη στη Γη. Το εκλειπτικό επίπεδο είναι συγκριτικά σταθερό, αλλά το ισημερινό επίπεδο αλλάζει συνεχώς καθώς ο άξονας περιστροφής της Γης αλλάζει την κατεύθυνση του στο διάστημα. Οι διαδοχικές θέσεις των ουράνιων πόλων εντοπίζουν μεγάλους κύκλους στον ουρανό με περίοδο περίπου 26.000 ετών. Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως υποχώρηση των ισημεριών, προκαλεί μια σειρά διαφορετικών αστεριών με τη σειρά τους. Το Polaris, το σημερινό pole star, θα έρθει πλησιέστερα στο βόρειο ουράνιο πόλο για το έτος 2100 π.Χ. Τη στιγμή που χτίστηκαν οι πυραμίδες, ο Thuban στον αστερισμό Draco χρησίμευσε ως αστέρι πόλων, και σε περίπου 12.000 χρόνια το αστέρι Vega πρώτου μεγέθους θα είναι κοντά στο βόρειο ουράνιο πόλο. Η ακρίβεια καθιστά επίσης τα συστήματα συντεταγμένων σε ακριβείς χάρτες αστεριών που ισχύουν μόνο για μια συγκεκριμένη εποχή.
Ουράνια συστήματα συντεταγμένων
Το σύστημα του ορίζοντα
Το απλό σύστημα altazimuth, το οποίο εξαρτάται από ένα συγκεκριμένο μέρος, καθορίζει τις θέσεις ανά υψόμετρο (η γωνιακή ανύψωση από το επίπεδο του ορίζοντα) και το αζιμούθιο (η γωνία δεξιόστροφα γύρω από τον ορίζοντα, συνήθως ξεκινώντας από το βορρά). Γραμμές ίσου υψομέτρου γύρω από τον ουρανό ονομάζονται almucantars. Το σύστημα ορίζοντα είναι θεμελιώδες στην πλοήγηση, καθώς και στην επίγεια έρευνα. Για τη χαρτογράφηση των αστεριών, ωστόσο, οι συντεταγμένες που είναι σταθερές σε σχέση με την ίδια την ουράνια σφαίρα (όπως τα εκλειπτικά ή τα ισημερινά συστήματα) είναι πολύ πιο κατάλληλες.
Το εκλειπτικό σύστημα
Το ουράνιο μήκος και το γεωγραφικό πλάτος καθορίζονται σε σχέση με τους εκλειπτικούς και εκλειπτικούς πόλους. Το ουράνιο γεωγραφικό μήκος μετριέται ανατολικά από την ανερχόμενη διασταύρωση της εκλειπτικής με τον ισημερινό, μια θέση γνωστή ως «το πρώτο σημείο του Κριού» και τη θέση του Ήλιου κατά τη στιγμή της ριζικής ισημερίας περίπου στις 21 Μαρτίου. Το πρώτο σημείο του Κριού συμβολίζεται από τα κέρατα του κριού (♈).
Σε αντίθεση με τον ουράνιο ισημερινό, η εκλειπτική είναι σταθερή ανάμεσα στα αστέρια. Ωστόσο, το εκλειπτικό μήκος ενός δεδομένου αστεριού αυξάνεται κατά 1,396 ° ανά αιώνα λόγω της προκαταρκτικής κίνησης του ισημερινού - παρόμοια με την προκαταρκτική κίνηση της κορυφής ενός παιδιού - που μετατοπίζει το πρώτο σημείο του Κριού. Οι πρώτοι 30 ° κατά μήκος της εκλειπτικής ορίζονται ονομαστικά ως το σύμβολο Κριός, αν και αυτό το μέρος της εκλειπτικής έχει πλέον προχωρήσει στον αστερισμό των Ιχθύων. Οι εκλειπτικές συντεταγμένες κυριαρχούσαν στη δυτική αστρονομία μέχρι την Αναγέννηση. (Αντίθετα, οι Κινέζοι αστρονόμοι χρησιμοποιούσαν πάντα ένα ισημερινό σύστημα.) Με την έλευση των εθνικών ναυτικών αλμανάκων, το ισημερινό σύστημα, το οποίο ταιριάζει καλύτερα στην παρατήρηση και την πλοήγηση, κέρδισε την ανοχή.
Το ισημερινό σύστημα
Με βάση τον ουράνιο ισημερινό και τους πόλους, οι ισημερινές συντεταγμένες, η σωστή ανύψωση και η απόκλιση, είναι άμεσα ανάλογες με το επίγειο γεωγραφικό μήκος και πλάτος. Η δεξιά άνοδος, που μετριέται ανατολικά από το πρώτο σημείο του Κριού (βλ. Ακριβώς πάνω), χωρίζεται συνήθως σε 24 ώρες παρά σε 360 °, δίνοντας έτσι έμφαση στην ωρολογιακή συμπεριφορά της σφαίρας. Οι ακριβείς θέσεις του ισημερινού πρέπει να καθοριστούν για ένα συγκεκριμένο έτος, καθώς η προκαταρκτική κίνηση αλλάζει συνεχώς τις μετρημένες συντεταγμένες.
![Η ταινία Gold Rush του Τσάπλιν [1925]](https://images.thetopknowledge.com/img/entertainment-pop-culture/5/gold-rush-film-chaplin-1925.jpg "Η ταινία Gold Rush του Τσάπλιν [1925]")
