Astronomisk kart, hvilken som helst kartografisk fremstilling av stjernene, galakser eller overflater av planetene og månen. Moderne kart av denne typen er basert på et koordinatsystem analogt med geografisk breddegrad og lengdegrad. I de fleste tilfeller er moderne kart sammenstilt fra fotografiske observasjoner gjort enten med jordbasert utstyr eller med instrumenter fraktet ombord romfartøy.
Natur og betydning
De lysere stjernene og stjernegrupperingene gjenkjennes lett av en praktisert observatør. De mye flere svake himmellegemene kan bare lokaliseres og identifiseres ved hjelp av astronomiske kart, kataloger og i noen tilfeller almanakker.
De første astronomiske diagrammer, kloder og tegninger, ofte dekorert med fantastiske figurer, skildret stjernebildene, gjenkjennelige grupperinger av lyse stjerner kjent med fantasifullt valgte navn som har vært i mange århundrer både en fryd for mennesket og et pålitelig hjelpemiddel til navigering. Flere kongelige egyptiske graver fra 2. årtusen f.Kr inkluderer malerier av konstellasjonsfigurer, men disse kan ikke betraktes som nøyaktige kart. Klassiske greske astronomer brukte kart og kloder; dessverre overlever ingen eksempler. Det gjenstår mange himmelsk kloder i små metall fra islamske produsenter fra 1000-tallet. De første trykte planisfærene (representasjoner av den himmelske sfære på en flat overflate) ble produsert i 1515, og trykte himmelklokker dukket opp omtrent samtidig.
Teleskopisk astronomi begynte i 1609, og på slutten av 1600-tallet ble teleskopet brukt på kartlegging av stjernene. I den siste delen av 1800-tallet ga fotografering en kraftig drivkraft til presis kartlegging, og kulminerte på 1950-tallet i utgivelsen av National Geographic Society – Palomar Observatory Sky Survey, en skildring av den delen av himmelen som er synlig fra Palomar Observatory i California.
Mange moderne kart som brukes av amatører og profesjonelle observatører av himmelen viser stjerner, mørke nebulas av skjule støv og lyse nebulas (masser av tynn, glødende materie). Spesialiserte kart viser kilder til radiostråling, kilder til infrarød stråling og kvasi-stjernestykke gjenstander med veldig store rødforskyvninger (spektrallinjene er forskjøvet mot lengre bølgelengder) og veldig små bilder. Astronomer fra det 20. århundre delte hele himmelen i 88 områder, eller konstellasjoner; dette internasjonale systemet kodifiserer navngiving av stjerner og stjernemønstre som begynte i forhistorisk tid. Opprinnelig fikk bare de lyseste stjernene og de mest iøynefallende mønstrene navn, sannsynligvis basert på det faktiske utseendet til konfigurasjonene. Siden 1500-tallet har navigatører og astronomer gradvis fylt ut alle områdene som er udesignet av eldgamle.
Den himmelske sfære
For enhver observatør, gammel eller moderne, fremstår nattehimmelen som en halvkule som hviler i horisonten. Følgelig er de enkleste beskrivelsene av stjernemønstrene og bevegelsene til himmelske kropper de som presenteres på overflaten av en sfære.
Den daglige rotasjonen østover på jorden på sin akse gir en tilsynelatende daglig rotasjon vestover av stjernekulen. Dermed ser stjernene ut til å rotere om en nordlig eller sørlig himmelpol, projeksjonen ut i rommet til jordas egne poler. Equidistant fra de to polene er den himmelske ekvator; denne store sirkelen er projeksjonen ut i rommet til Jordens ekvator.
Her er illustrert den himmelsk sfære sett fra noen nordlige breddegrad. En del av himmelen ved siden av en himmelpol er alltid synlig (det skyggelagte området i diagrammet), og et like område rundt den motsatte polen er alltid usynlig under horisonten; resten av himmelsk sfære ser ut til å stige og settes hver dag. For andre breddegrader vil den bestemte delen av himmelen synlig eller usynlig være forskjellig, og diagrammet må tegnes om. En observatør som lå på jordens nordpol, kunne bare observere stjernene på den nordlige himmelkulen. En observatør ved Ekvator vil imidlertid kunne se hele himmelkulen når jordens daglige bevegelse bar ham rundt.
I tillegg til deres tilsynelatende daglige bevegelse rundt jorden, har solen, månen og planetene i solsystemet sine egne bevegelser med hensyn til den stjerneklare sfæren. Siden solens glans skjuler bakgrunnsstjernene fra synet, tok det mange århundrer før observatører oppdaget den nøyaktige banen til Solen gjennom stjernebildene som nå kalles stjernetegnens tegn. Den store sirkelen av dyrekretsen sporet av solen på sin årlige krets er ekliptikken (såkalt fordi formørkelser kan oppstå når månen krysser den).
Sett fra verdensrommet, kretser jorden sakte om solen i et fast plan, det ekliptiske planet. En linje vinkelrett på dette planet definerer ekliptisk pol, og det gjør ingen forskjell om denne linjen blir projisert i verdensrommet fra Jorden eller fra Solen. Alt som er viktig er retningen, fordi himmelen er så langt borte at den ekliptiske pol må falle på et unikt punkt på himmelkulen.
De viktigste planetene i solsystemet dreier seg om solen i nesten samme plan som jordens bane, og bevegelsene deres vil derfor bli projisert på himmelkulen nesten, men sjelden nøyaktig, på ekliptikken. Månens bane vippes omtrent fem grader fra dette planet, og dermed avviker dens plassering på himmelen mer enn ekliptikken enn de andre planetene.
Fordi det blendende sollyset blokkerer noen stjerner fra synet, avhenger de bestemte stjernebildene som kan sees av jordens plassering i dens bane - det vil si av solens tilsynelatende sted. Stjernene som er synlige ved midnatt, vil skifte vestover med omtrent en grad hver påfølgende midnatt når solen går fremover i sin tilsynelatende bevegelse østover. Stjerner som er synlige ved midnatt i september, skal skjules av den blendende middagstid solen 180 dager senere i mars.
Hvorfor ekliptikken og himmelekvator møtes i en vinkel på 23,44 ° er et uforklarlig mysterium som har sin opprinnelse i jordas historie. Vinkelen varierer gradvis med små mengder som et resultat av tyngdepunktforstyrrelser på månen og planeten på jorden. Det ekliptiske planet er relativt stabilt, men ekvatorialplanet skifter kontinuerlig når jordas rotasjonsakse endrer retningen i rommet. De påfølgende posisjonene til himmelpolene sporer store sirkler på himmelen med en periode på omtrent 26 000 år. Dette fenomenet, kjent som precession of the equinoxes, får en serie forskjellige stjerner til å bli polstjerner etter tur. Polaris, den nåværende polstjernen, kommer nærmest den nordlige himmelpolen om året 2100 ce. På det tidspunktet pyramidene ble bygd, tjente Thuban i stjernebildet Draco som polstjernen, og om cirka 12 000 år vil den første størrelsesstjernen Vega være i nærheten av den nordlige himmelpolen. Forgjengeri gjør også koordinatsystemene på presise stjernekart kun gjeldende for en spesifikk epoke.
Celestial koordinatsystemer
Horisont-systemet
Det enkle altazimut-systemet, som er avhengig av et bestemt sted, spesifiserer posisjoner etter høyden (vinkelhøyden fra horisontalplanet) og azimut (vinkelen med klokken rundt horisonten, vanligvis fra nord). Linjer med lik høyde rundt himmelen kalles almucantars. Horisontsystemet er grunnleggende i navigasjon, så vel som i landmåling. For kartlegging av stjernene er koordinater som er faste med hensyn til selve himmelsfæren (for eksempel ekliptiske eller ekvatoriale systemer) langt bedre egnet.
Det ekliptiske systemet
Himmelens lengdegrad og breddegrad er definert med hensyn til ekliptiske og ekliptiske poler. Celestial lengdegrad måles østover fra økende kryss mellom ekliptikken og ekvator, en posisjon kjent som "det første punktet av Væren" og solens sted på tidspunktet for den vernal ekvivalens omtrent 21. mars. Det første punktet av Væren er symbolisert med ramens horn (♈).
I motsetning til den himmelske ekvator, er ekliptikken fast mellom stjernene; imidlertid øker den ekliptiske lengdegraden til en gitt stjerne med 1,396 ° per århundre på grunn av ekvatorens forhåndsbevegelse - som ligner på den forhåndsvise bevegelsen til et barns topp - som forskyver det første punktet med Væren. De første 30 ° langs ekliptikken er nominelt utpekt som tegnet Væren, selv om denne delen av ekliptikken nå har beveget seg frem i stjernebildet Fiskene. Ekliptiske koordinater dominerte i vestlig astronomi frem til renessansen. (I motsetning til dette brukte kinesiske astronomer alltid et ekvatorialsystem.) Med ankomsten av nasjonale nautiske almanakker, oppnådde ekvatorialsystemet, som er bedre egnet til observasjon og navigasjon, stigning.
Ekvatorialsystemet
Basert på den himmelske ekvator og polene er ekvatoriale koordinater, høyre oppstigning og deklinasjon, direkte analoge med landlig lengdegrad og breddegrad. Høyre oppstigning, målt østover fra det første punktet av Væren (se direkte over), er vanligvis delt inn i 24 timer i stedet for 360 °, og understreker således den klokkelignende oppførselen til sfæren. Nøyaktige ekvatoriale posisjoner må spesifiseres for et bestemt år, siden den forhåndsbevegelse kontinuerlig endrer de målte koordinatene.
