천문 좌표계

Astronomical coordinate systems
천문 좌표 방향
Ecliptic equator galactic anim.gif
별의 천구에 투영된 은하, 황도, 적도 좌표황도좌표와 적도좌표는 3월분분을 1차방향으로 공유하며 은하좌표는 은하중심이라고 한다.좌표의 원점("구 중심")이 모호하다. 자세한 내용은 천체를 참조하십시오.

천문 좌표계위성, 행성, 항성, 은하 및 기타 천체의 위치를 위치 관측자가 이용할 수 있는 물리적 기준점(예를 들어 지구 표면에 위치한 관측자에 대한 실제 지평선과 북쪽 기준 방향)과 비교하여 지정하기 위한 조직적 배열이다.[1]천문학좌표계는 물체의 거리를 알 수 없거나 사소한 경우, 3차원 공간에서 물체의 위치를 명시하거나 단지 천체에 물체의 방향을 표시할 수 있다.

천구에 투영된 구형 좌표지구 표면에 사용되는 지리적 좌표계와 유사하다.이들은 천체를 거대한 을 따라 두 개의 동일한 반구로 나누는 기본 평면을 선택하는 데 차이가 있다.직사각형 좌표적절한 단위회전축과 같은 기본(x, y) 평면과 기본(x축) 방향을 동일하다.각 좌표계는 기본 평면을 선택한 후에 이름이 붙여진다.

좌표계

다음 표에는 천문학계가 사용 중인 공통 좌표계가 나와 있다.기본 평면천구를 두 개의 동일한 반구로 나누고 지리 좌표계적도처럼 위도 좌표에 대한 기준선을 정의한다.극은 기본 평면에서 ±90°에 위치한다.1차 방향은 종방향 좌표의 시작점이다.천체의 정의가 그 중심점의 정의에 모호하기는 하지만, 기원은 0 거리 점, 즉 "천체의 중심"이다.

좌표계[2] 중심점
(iii)
기본 평면
(0° 위도)
폴스 좌표 1차 방향
(0° 경도)
위도 경도
수평( az- 또는 -az라고도 함) 옵서버 지평선 제니스, 나디르 고도(a) 또는 고도 방위각(A) 수평선 북쪽 또는 남쪽 지점
적도상의 지구의 중심(지질 중심) 또는 태양(지질 중심) 천적도 천극 부호화 우측 상승(α)
또는 시간 각도(h)
3월분
황색체 황색체 황극 황도(β) 황경도(黃京都)
은하계 태양의 중심 은하계면 은하극 은하 위도(b) 은하경도(l) 은하중심
초은하학 초은하 평면 초은하극 초은하 위도(SGB) 초은하경도(SGL) 초은하면과 은하면의 교차점

수평계

수평, 즉 고도-지상계 시스템은 지구상에서 관측자의 위치를 기반으로 하며, 항성 배경과 관련하여 항성 배경과 관련하여 항성 1일 당 1회(23시간 56분 4.091초)씩 자신의 축을 중심으로 회전한다.수평계에 의한 천체의 위치는 시간에 따라 다르지만 지구상에서 관측자를 위한 물체를 찾고 추적하는데 유용한 좌표계다.관찰자의 이상적인 지평선에 상대적인 별의 위치를 바탕으로 한다.

적도계

적도 좌표계는 지구의 중심에 집중되어 있지만, 천극과 3월분분에 비례하여 고정되어 있다.좌표는 무한대로 돌출된 경우 지구의 적도에 상대적인 별의 위치를 기준으로 한다.적도에는 태양계에서 보이는 하늘을 묘사하고 있으며, 현대의 항성 지도는 거의 독점적으로 적도 좌표를 사용한다.

적도계는 대부분의 전문적이고 많은 아마추어 천문학자들이 밤 동안 하늘의 움직임을 따르는 적도산을 갖는 정상 좌표계다.천체는 망원경이나 다른 기구의 비늘을 조정하여 관측할 대상의 적도 좌표와 일치하도록 함으로써 발견된다.

폴과 적도의 인기 있는 선택은 오래된 B1950과 현대적인 J2000 시스템이지만 폴과 적도 "오래된 날짜"를 사용할 수 있는데, 이는 행성이나 우주선의 위치를 측정하는 것과 같이 고려 중인 날짜에 적절한 것을 의미한다.또한 평균이 초과되거나 무시되는 "일자 평균" 좌표와 "일자 진리" 좌표로 세분화되어 있는데, 이 좌표에는 육계가 포함된다.

황색계

기본 평면은 지구 궤도의 평면으로, 황색 평면으로 불린다.황색 좌표계에는 지구를 중심으로 한 지질학적 황색 좌표와 태양계 질량 중심을 중심으로 한 태양계 황색 좌표라는 두 가지 주요한 변형이 있다.

지구중심 황색계는 고대 천문학의 주요 좌표계였으며 태양, 달, 행성의 겉보기 운동을 계산하는데 여전히 유용하다.[3]

태양계 황색계는 태양 주위를 도는 행성의 궤도 이동을 설명하고 있으며, 태양계의 중심부(즉 태양의 중심과 매우 가까운 곳)를 중심으로 한다.이 시스템은 주로 행성과 다른 태양계 신체의 위치를 계산하는 데 사용되며, 이들의 궤도 원소를 정의하는 데 사용된다.

은하계

은하 좌표계는 우리 은하의 대략적인 평면을 기본 평면으로 사용한다.태양계는 여전히 좌표계의 중심이며, 영점은 은하중심으로 향하는 방향으로 정의된다.은하 위도는 은하 평면 위의 고도를 닮았고 은하 경도는 은하 중심에 상대적인 방향을 결정한다.

초은하계

초은하 좌표계는 지구에서 본 것처럼 하늘에 있는 평균 이상의 국소 은하수를 포함하고 있는 기본 평면에 해당한다.

좌표 변환

다양한 좌표계 사이의 변환이 주어진다.[4]이 방정식을 사용하기 전에 참고 사항을 참조하십시오.

표기법

시각 £ 오른 상승

적도파운드의 황도

구면 삼각형에서 도출된 종좌표계의 고전 방정식은 괄호 오른쪽에 표시된다. 단순히 첫 번째 방정식을 두 번째 방정식으로 나누면 왼쪽에서 보이는 편리한 접선 방정식이 나온다.[5]회전 행렬 등가는 각 사례 아래에 제시되어 있다.[6]이 중분류는 황갈색의 기간이 180°(π)인 반면, 코스와 죄는 360°(2π)이기 때문에 모호하다.

적도 파운드 수평

방위각(A)은 남쪽 지점에서 측정하여 서쪽으로 양방향으로 선회한다는 점에 유의한다.[7]절정거리에서 천체까지의 큰을 따라가는 각도 거리인 절정거리는 그야말로 고도 90° - a보완각이다.[8]

A에 대한 황갈색(A) 방정식을 풀 때 아크탄젠트의 모호성을 피하기 위해 아크탄(x,y)으로 표시된 2개의 주장 아크탄젠트를 사용하는 것이 좋다.그two-argument 아크 탄젠트를.mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.sfrac.tion,.mw-parser-output.sfrac .tion{디스플레이:inline-block, vertical-align:-0.5em, font-size:85%;text-align:센터}.mw-parser-output.sfrac .num,.mw-parser-output.sfrac .den{디스플레이:블록, line-height:1em, 마진:00.1em}.mw-parser의 아크 탄젠트를을 계산합니다.-output.sfrac .den{border-top:1px 고체}.mw-parser-output .sr-only{국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}y/x, 그것이 계산되고 있는 사분면을 차지하고 있다.그러므로 방위각은 남쪽으로부터 측정되어 서쪽으로부터 양으로 개방되는 관습과 일치한다.

=- 아크탄 (, ) A=-\ 아크탄

어디에

위의 공식이 A에 대해 음의 값을 산출하는 경우 360°만 더하면 양으로 렌더링할 수 있다.

[a]

다시, h에 대한 황갈색(h) 방정식을 풀 때 사분면을 설명하는 2개의 이론 아크탄젠트를 사용할 것을 권고한다.그러므로 다시 남쪽으로부터 방위각을 측정하여 서쪽으로부터 양으로 개방하는 관습과 일치한다.

= (, y) h

어디에

적도 파운드 은하

이 방정식은[14] 적도 좌표를 은하 좌표로 변환하기 위한 것이다.

은(는) 북 은하극과 의 적도 좌표이다.(는) 북극의 은하 경도다.J2000.0에 언급된 이러한 수량의 값은 다음과 같다.

적도 좌표를 다른 분기로 참조할 경우, 이 공식을 적용하기 전에 J2000.0에서 그 위치로 사전 처리해야 한다.

이 방정식은 B2000.0에 언급된 적도 좌표로 변환한다.

전환 관련 참고 사항

  • 성소수 측정의 도(° °), 분( ° °), 초( ° )의 각도는 계산하기 전에 십진법으로 변환해야 한다.그것들이 십진법으로 변환되는지 라디안으로 변환되는지는 특정한 계산 기계나 프로그램에 따라 달라진다.음각은 주의 깊게 취급해야 한다. –10° 20° 30°-10° -20° -30°로 변환해야 한다.
  • 시간 측정( ), 분( ), 초( )의 각도는 계산을 수행하기 전에 십진수 도 또는 라디안으로 변환해야 한다.1h = 15°;1m = 15′; 1s = 15″
  • 360°(2㎛)보다 크거나 0°보다 작은 각도는 특정 계산기 또는 프로그램에 따라 0°~360°(0–2㎛)의 범위로 축소해야 할 수 있다.
  • 위도가 -90°와 +90° 사이에서 다르기 때문에 위도(침하, 황도 및 은하 위도, 고도)의 코사인(cosine)은 정의상 결코 음수가 아니다.
  • 역삼각함수 아크신, 아크코신, 아크탄젠트는 사분원-암비구성이므로 결과를 신중하게 평가해야 한다.번째 아크탄젠트 함수 사용(컴퓨팅에서 다음과 같이 표시됨)atn2(y,x) 또는 atan2(y,x)는 경도/우측 승천/azimuth를 계산할 때, 우측 사분면을 결정하기 위해 두 변수의 기호를 사용하여 y/x의 아크탄젠트를 계산하는 것을 권장한다.위도/경락/고도 계산 시 아크신 함수에 이어 사인(Sine)을 찾는 방정식이 권장된다.
  • 방위각(A)은 여기서 지평선의 남쪽 지점, 일반적인 천문학적 계산으로 언급된다.관찰자 남쪽의 자오선 상에 있는 물체는 용도와 함께 A = h = 0°가 된다.그러나 대형 쌍안경 FITS 파일 컨벤션에서 n 아스트로피의 알타즈, XEphem에서, IAU기초 천문학 표준천문연락 섹션 B에서, 예를 들어 방위각은 북쪽의 동쪽이다.항행과 다른 몇몇 분야에서는 방위각은 북쪽으로부터 파악된다.
  • 고도(a)에 대한 방정식은 대기 굴절을 설명하지 않는다.
  • 수평 좌표에 대한 방정식은 주간 시차, 즉 지구 표면의 관측자 위치에 의해 야기되는 천체 위치에서의 작은 오프셋을 설명하지 않는다.이 효과는 에는, 행성에는, 별이나 더 먼 물체에게는, 분 단위보다는, 의미심장하다.
  • 여기서 관찰자의 경도(경도o)는 1차 자오선으로부터 서쪽으로 양적으로 측정된다. 이는 현재의 IAU 표준과 반대되는 것이다.

참고 항목

메모들

  1. ^ 사용 중인 방위각 규약에 따라 네 가지 다른 조합에서 모두 Cos A와 Sin A의 표시가 나타난다.카트툰엔 외,[9] 타프,[10] 로스는[11] 남쪽에서 시계방향으로 A를 정의한다.랭은[12] 북쪽을 동쪽을 통해, 북쪽을 통해 스마트[13] 북쪽을 통해 정의한다.미우스(1991),[4] 페이지 89: Δ = 죄악 a - cos, 설명 보충판(1961), 페이지 26:[5] Δ = 죄악 a Δ + cos a cos.

참조

  1. ^ Kanas, Nick (2021). "Star and Solar System Maps: A History of Celestial Cartography". AAS. 5 (4): 69. Bibcode:2021RNAAS...5...69K. doi:10.3847/2515-5172/abf35c. S2CID 233522547.
  2. ^ Majewski, Steve. "Coordinate Systems". UVa Department of Astronomy. Archived from the original on 12 March 2016. Retrieved 19 March 2011.
  3. ^ 아보에, 아스거.2001년 천문학의 초기 역사에서 나온 에피소드들.뉴욕: Springer-Verlag, 페이지 17–19.
  4. ^ a b 12번Meeus, Jean (1991). Astronomical Algorithms. Willmann-Bell, Inc., Richmond, VA. ISBN 0-943396-35-2. 친구
  5. ^ a b U.S. Naval Observatory, Nautical Almanac Office; H.M. Nautical Almanac Office (1961). Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and the American Ephemeris and Nautical Almanac. H.M. Stationery Office, London., 2A초
  6. ^ U.S. Naval Observatory, Nautical Almanac Office (1992). P. Kenneth Seidelmann (ed.). Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac. University Science Books, Mill Valley, CA. ISBN 0-935702-68-7., 섹션 11.43
  7. ^ Montenbruck, Oliver; Pfleger, Thomas (2000). Astronomy on the Personal Computer. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-540-67221-0., 페이지 35-37
  8. ^ U.S. Naval Observatory, Nautical Almanac Office; U.K. Hydrographic Office, H.M. Nautical Almanac Office (2008). The Astronomical Almanac for the Year 2010. U.S. Govt. Printing Office. p. M18. ISBN 978-0160820083.
  9. ^ Karttunen, H.; Kröger, P.; Oja, H.; Poutanen, M.; Donner, H. J. (2006). Fundamental Astronomy (5 ed.). Bibcode:2003fuas.book.....K. ISBN 978-3-540-34143-7.
  10. ^ Taff, L. G. (1981). Computational spherical astronomy. Wiley. Bibcode:1981csa..book.....T. ISBN 0-471-06257-X.
  11. ^ Roth, G. D. (23 October 1989). Handbuch für Sternenfreunde. Springer. ISBN 3-540-19436-3.
  12. ^ Lang, Kenneth R. (1978). Astrophysical Formulae. Springer. Bibcode:1978afcp.book.....L. ISBN 3-540-09064-9.
  13. ^ Smart, William Marshall (1949). Text-book on spherical astronomy. Cambridge University Press. Bibcode:1965tbsa.book.....S.
  14. ^ Poleski, Radosław (2013). "Transformation of the equatorial proper motion to the Galactic system". arXiv:1306.2945 [astro-ph.IM].

외부 링크

  • NOVAS, 미국 해군 천문대의 벡터 아스트로메트리 소프트웨어(Vector Astrometry Software)는 위치 천문학에서 일반적으로 필요한 다양한 양의 계산을 위한 서브루틴과 기능의 통합 패키지다.
  • SOFA, IAU의 기본 천문학 표준은 기본 천문학에 사용되는 표준 모델을 구현하는 접근 가능하고 권위 있는 알고리즘과 절차의 집합이다.
  • 이 기사는 원래 Linux/KDE용 KDE Desktop PlanetariumKSTAR와 함께 제공되는 Jason Harris의 Astroinfo를 기반으로 한 것이다.