2. Общие понятия о звёздном небе.

2.1. Созвездия, их число и история возникновения.

Звёзды были объединены в группы с целью ориентировки. Эти группы называются созвездия. Созвездия носят различные названия, полученные в разное время, от глубокой древности до 18 века. Все зодиакальные созвездия были названы очень давно скорее всего египтянами и халдеями.

Созвездия менее яркие названы европейскими астрономами в 16 - 18 веках.

Все невидимые в Европе созвездия Южного полушария названы в эпоху Великих географических открытий. Клавдий Птолемей приводит в своём списке 48 созвездий. Звёздный каталог Птолемея содержит 1026 звёзд.

Невооружённым глазом на небе в Северном полушарии видно около 5000 звёзд.

Созвездия, приведённые Птолемеем:

12 зодиакальных: Овен. Телец - Альдебаран, Гиады, Плеяды. Близнецы - Кастор, Поллукс. Рак - Ясли. Лев - Регул. Дева - Спика. Весы. Скорпион - Антарес. Стрелец. Козерог. Водолей. Рыбы.

36 остальных: Большая Медведица - Мицар и Алькор. Малая Медведица - Полярная. Дракон. Цефей. Волопас - Арктур. Северная Корона - Гемма. Геркулес. Лира - Вега. Лебедь - Денеб. Кассиопея. Персей - Алголь, х и h Персея. Возничий - Капелла. Змееносец. Змея. Стрела. Орёл - Альтаир. Дельфин. Малый Конь. Пегас. Андромеда - туманность Андромеды. Треугольник. Кит. Орион - Ригель, Бетельгейзе, Туманность Ориона (М42). Эридан. Заяц. Большой Пёс - Сириус. Малый Пёс - Процион. Корабль Арго (Корма, Киль - Канопус, Паруса). Гидра. Чаша. Ворон. Жертвенник. Центавр. Волк. Южный Венец. Южная Рыба. Гончие Псы. Щит Собесского.

Волосы Вероники присоединены Кононом в эпоху Птолемея. Вероника - жена короля Птолемея Эвергета.

Окончательное число и границы созвездий определены на астрономическом съезде, который проходил в 1922 году. всё небо было условно разделено на 88 частей.

С 17 столетия отдельные звёзды в созвездиях стали обозначать буквами греческого алфавита.

С VIII века Беда Достопочтенный и другие теологи пытались заменить языческие названия созвездий и вставить христианские. Существуют календари, где Святой Пётр вместо Овна, Святой Андрей вместо Тельца и др. Большая Медведица - лодка Св. Петра, Малая Медведица - Св. Михаил, Мария Магдалина вместо Кассиопеи, Андромеда - Гроб Господень.

Солнце - Иисус Христос, Луна - Дева Мария. Вышли казусы.

Была попытка заменить 12 зодиакальных созвездий гербами двенадцати знатнейших королевских фамилий Европы.

Одно время царём Эфиопии был Цефей. У Цефея была жена Кассиопея и дочь Андромеда. Как то Кассиопея хвалилась, что она красивее морских нимф. Нимфы пожаловались богу морей Посейдону и он в наказание послал на Эфиопию страшное чудовище - Кита. Кит выходил время от времени из моря на берег и поедал людей и животных. Царь Цефей испугался и послал гонцов к оракулу Зевса в Ливию, чтобы узнать, как избавиться от напасти. Оракул ответил, что нужно отдать на съедение чудовищу Андромеду. Долго не хотел этого делать Цефей, но народ заставил его. Андромеду приковали цепями к скале и оставили чудовищу.

Но в это время над Эфиопией пролетал на волшебных сандалиях герой Персей, сын бога Зевса. Он возвращался домой после победы над Медузой, страшной Горгоной, имевшей вместо волос на голове змей. От одного взгляда Медузы живые существа превращались в камень. Персею удалось отрубить ей голову, с помощью волшебного меча, подаренного ему богом Гермесом и щита, данного Афиной.

Персей полюбил Андромеду и решил спасти её от гибели. Царь Цефей пообещал за это свою дочь герою в жёны. Когда из пучин моря выплыло чудовище, Персей взлетел в воздух на крылатых сандалиях и завязался бой. После долгой схватки, Персей зарубил Кита и освободил Андромеду.

В память о геройском поступке, все персонажи были помещены на небо. Недалеко от созвездий Персея, Кассиопеи и Андромеды находятся созвездия Цефея и Кита.

2.2. Суточное вращение, понятие о небесной сфере.

Луна перемещается по небесной сфере со скоростью 13 гр. в сутки, Солнце - 1 гр. в сутки. Звёзды восходят и заходят всегда в одном и том же месте. Сфера произвольного радиуса с центром, помещённым в произвольной точке пространства, называется небесной сферой.

Вращение небесной сферы повторяет вращение небесного свода. Небесная сфера служит для изучения видимых положений и движений небесных тел.

2.3. Основные пункты и круги, системы координат на небесной сфере.

Вращение небесной сферы повторяет вращение небесного свода.

Прямая ZOZ’, проходящая через центр О небесной сферы и совпадающая с направлением нити отвеса в месте наблюдения называется вертикальной линией.

Вертикальная линия пересекает небесную сферу в точках Зенита и Надира.

Большой круг небесной сферы SWNE, плоскость которого перпендикулярна к вертикальной линии, называется математическим или истинным горизонтом.

М

- видимую и невидимую для наблюдателя.

Диаметр РР’, вокруг которого происходит вращение небесной сферы, называется осью мира. Ось мира пересекается с небесной сферой в северном и южном полюсах.

Большой круг небесной сферы QWQ’E, плоскость которого перпендикулярна к оси мира, называется небесным экватором. Небесный экватор делит поверхность небесной сферы на два полушария - северное и южное.

Небесный экватор пересекается с математическим горизонтом в двух точках - точке востока Е и точке запада W.

Круги высот, проходящие через точки востока и запада, называются первыми вертикалами - восточным и западным.

Большой круг небесной сферы PZQSP’Z’Q’N, плоскость которого проходит через отвесную линию и ось мира, называется небесным меридианом.

Небесный меридиан делит поверхность небесной сферы на восточное и западное полушария.

Плоскость небесного меридиана и плоскость математического горизонта пересекаются по прямой линии NOS, которая называется полуденной линией. Небесный меридиан пересекается с математическим горизонтом в двух точках - точке севера и точке юга.

Большой круг небесной сферы ZМZ’, проходящий через зенит, светило М и надир, называется кругом высоты или вертикалом светила.

Малый круг небесной сферы (bМb), плоскость которого параллельна плоскости небесного экватора, называется небесной или суточной параллелью светила. Видимые суточные движения светил совершаются по суточным параллелям.

Большой круг небесной сферы РМР’, проходящий через полюсы мира и светило М, называется часовым кругом, или кругом склонения светила.

2.4. Системы небесных координат.

Положение светила на небе однозначно определяется по отношению к основным плоскостям и связанным с ними линиям и точкам небесной сферы и выражается количественно двумя величинами (центральными углами или дугами больших кругов), которые называются небесными координатами.

Г

Z

ведётся от зенита и от одной из точек математического горизонта.

О

S

В

Z’

тического горизонта и направлением на светило М.

Высоты отсчитываются в пределах от 0 до 90⁰ к зениту и от 0 до -90⁰ к надиру.

Зенитным расстоянием светила называется дуга вертикального круга ZM от зенита до светила.

z + h = 90⁰

Положение самого вертикального круга определяется другой координатой - азимутом А.

Азимутом А светила называется дуга математического горизонта Sm от точки юга S до вертикального круга, проходящего через светило.

Азимуты отсчитываются в сторону суточного вращения небесной сферы, т.е. к западу от точки юга, в пределах от 0 до 360⁰.

Система координат используется для непосредственных определений видимых положений светил с помощью угломерных инструментов.

П

Z

Н

P

О



С

N

P’

П

Z’

Часовым углом светила М называется дуга небесного экватора Qm от верхней точки Q небесного экватора до часового круга PMmP’, проходящего через светило. Часовые углы отсчитываются в сторону суточного обращения небесной сферы, к западу от Q в пределах от 0 до 360⁰ или от 0 до 24 часов.

Система координат используется в практической астрономии для определения точного времени.

Вторая экваториальная система координат. Одной координатой является склонение , другой прямое восхождение .

Прямое восхождение  светила М называется дуга небесного экватора m

от точки весеннего равноденствия  до часового круга, проходящего через светило. Отсчитываются в сторону противоположную суточному вращению в пределах от 0 до 360⁰ или от 0 до 24 часов.

Система координат используется для определения звёздных координат и составления каталогов.

Высота полюса мира над горизонтом, высота светила в меридиане.

Высота полюса мира над горизонтом всегда равна астрономической широте места наблюдения.

1) Если склонение светила меньше географической широты, то оно кульминирует к югу от зенита на z = .

или на высоте h = 90⁰ - .

2) Если склонение светила равно географической широте, то оно кульминирует в зените и z = 0, а h = + 90⁰.

3) Если склонение светила больше географической широты, то оно кульминирует к северу от зенита на z = или на высоте h = 90⁰ + .

Условия для восхода и заката светил.

Светило восходит и заходит на данной широте, если

 < (90⁰ - ).

Светило будет незаходящим или не восходящим, если

 > (90⁰ - ).

Для наблюдателя на земном экваторе все светила восходящие и заходящие.

На полюсах наблюдатели могут созерцать только полусферы.

Явление пересечения светилом небесного меридиана называется кульминацией светила.

Если светило пересекает верхнюю часть меридиана - наступает верхняя кульминация, если нижнюю - нижняя кульминация.