Hvězdná kupole pro pozemského pozorovatele neustále rotuje. Pokud se na severní polokouli planety za bezměsíčné a bezoblačné noci díváte na severní část oblohy po dlouhou dobu, zjistíte, že celý diamantový rozptyl hvězd se točí kolem jedné nenápadné matné hvězdy (to je jen ignoranti říkají, že polární hvězda je nejjasnější). Některá svítidla jsou skryta za horizontem v západní části oblohy, jiná zaujímají jejich místo.
Kolotoč trvá až do rána. Ale další den ve stejnou dobu je každá hvězda opět na svém místě. Souřadnice hvězd se vůči sobě navzájem mění tak pomalu, že lidem připadají věčné a nehybné. Není náhodou, že si naši předkové představovali oblohu jako pevnou kupoli a hvězdy jako díry v ní.
Podivná hvězda – výchozí bod
Kdysi našepředci upozornili na jednu zvláštní hvězdičku. Jeho zvláštností je nehybnost na nebeském svahu. Zdálo se, že se vznášel v jednom bodě nad severním okrajem obzoru. Všechna ostatní nebeská tělesa kolem nich popisují pravidelné soustředné kružnice.
Na jakých snímcích se tato hvězda neobjevila v představivosti starověkých astronomů. Například mezi Araby byl považován za zlatý kůl zaražený do nebeské klenby. Kolem tohoto kůlu cválá zlatý hřebec (toto souhvězdí Velké medvědice nazýváme), přivázaný k němu zlatým lasem (souhvězdí Malý medvěd).
Z těchto pozorování pocházejí nebeské souřadnice. Zcela přirozeně a logicky se stálice, které říkáme Polárka, stala pro astronomy výchozím bodem k určení polohy objektů na nebeské sféře.
Mimochodem, my, obyvatelé severní polokoule, máme s hvězdným kompasem velké štěstí. Náhodou z těch, které jsou jedna z milionu, je naše Polární hvězda přesně na ose rotace planety, díky čemuž můžete kdekoli na polokouli snadno určit přesnou polohu vzhledem ke světovým stranám..
Souřadnice první hvězdy
Technické prostředky pro přesné měření úhlů a vzdáleností se neobjevily hned, ale lidé se už dlouho snaží hvězdy nějak systematizovat a třídit. A i když nám přístroje starověké astronomie neumožňovaly určit souřadnice hvězd v nám známé digitalizované podobě, bylo to více než kompenzovánopředstavivost.
Od pradávna obyvatelé všech částí světa rozdělovali hvězdy do skupin zvaných souhvězdí. Nejčastěji byla souhvězdí pojmenována na základě vnější podobnosti s určitými objekty. Slované tedy souhvězdí Velké medvědice nazývali jen vědro.
Nejrozšířenější jsou ale jména souhvězdí uváděná na počest postav starořeckého eposu. Je možné, i když s určitým odstupem, říci, že názvy souhvězdí a hvězd na obloze jsou jejich prvními primitivními souřadnicemi.
Perly na obloze
Astronomové neignorovali ty nejkrásnější jasné hvězdy. Byly také pojmenovány po helénských bozích a hrdinech. Takže souhvězdí alfa a beta Blíženců jsou pojmenována Castor a Pollux podle jmen synů Dia, Hromovládce, kteří se narodili po jeho dalším milostném dobrodružství.
Zvláštní pozornost si zaslouží hvězda Algol, alfa souhvězdí Persea. Podle legendy tento hrdina, který ve smrtelné bitvě porazil ďábla ponurého Tartara - Gorgona Medúzu, která svým pohledem proměňuje vše živé v kámen, vzal s sebou hlavu jako druh zbraně (oči dokonce useknutá hlava pokračovala v „práci“). Hvězda Algol je tedy v souhvězdí okem právě této hlavy Medúzy, a to není zcela náhodné. Starověcí řečtí pozorovatelé upozorňovali na periodické změny jasnosti Algolu (dvojhvězdný systém, jehož složky se pro pozemského pozorovatele periodicky překrývají).
Samozřejmě, že „mrkací“hvězda se stala okem pohádkového monstra. Souřadnice hvězdy Algol na obloze: rektascenzi - 3 hodiny 8 minut, deklinace + 40°.
Nebeský kalendář
Neměli bychom ale zapomínat, že Země se neotáčí pouze kolem své osy. Každých 6 měsíců je planeta na druhé straně Slunce. Obraz noční oblohy se v tomto případě přirozeně mění. Toho již dlouho používali astrologové k přesnému určení ročních období. Například ve starém Římě studenti netrpělivě čekali, až se na ranní obloze objeví Sirius (Římané tomu říkali Prázdniny), protože v těchto dnech směli jít domů odpočívat. Jak vidíte, hvězdný název těchto studentských prázdnin přežil dodnes.
Kromě školních prázdnin určovala poloha objektů na obloze začátek a konec námořní a říční plavby, dala vzniknout vojenským tažením, zemědělským aktivitám. Autory prvních podrobných kalendářů v různých částech světa byli právě astrologové, astrologové, kněží chrámů, kteří se naučili přesně určovat souřadnice hvězd. Na všech kontinentech, kde se nacházejí pozůstatky starověkých civilizací, se nacházejí celé kamenné komplexy postavené pro astronomická pozorování a měření.
Horizontální souřadnicový systém
Zobrazuje souřadnice hvězd a dalších objektů na nebeské sféře v režimu „tady a teď“vzhledem k horizontu. První souřadnice je výška objektu nad horizontem. Úhlová hodnota se měří ve stupních. Maximální hodnota je +90° (zenit). Svítidla mají nulovou hodnotu souřadnice,umístěný na linii horizontu. A konečně, minimální hodnota výšky -90° platí pro objekty umístěné v nejnižším bodě nebo u nohou pozorovatele - zenit je naopak.
Druhá souřadnice je azimut – úhel mezi vodorovnými čarami směřujícími k objektu a na sever. Tento systém se také nazývá topocentrický kvůli vazbě souřadnic k určitému bodu na zeměkouli.
Systém není bez chyb. Obě souřadnice každé hvězdy v něm se mění každou sekundu. Proto se nehodí pro popis, řekněme, umístění hvězd v souhvězdích.
Star GLONASS a GPS
Jak se takový systém používá? Pokud se budete po planetě pohybovat v dostatečně velkých vzdálenostech, hvězdný obraz se jistě změní. Toho si všimli již staří mořeplavci. Pro pozorovatele stojícího na samém severním pólu bude Polárka na svém zenitu, přímo nad hlavou. Ale obyvatel rovníku bude moci vidět Polar pouze ležící na obzoru. Cestující podél rovnoběžek (od východu na západ) si všimne, že body a časy východu a západu slunce určitých nebeských objektů se také změní.
Toto se naučili námořníci používat k určení své polohy v oceánech. Změřením úhlu elevace nad horizontem Polárky získal navigátor lodi hodnotu zeměpisné šířky. Pomocí přesného chronometru námořníci porovnali čas místního poledne s referenčním (Greenwich) a získali zeměpisnou délku. Obě pozemské souřadnice zřejmě nebylo možné získat bez výpočtusouřadnice hvězd a jiných nebeských těles.
Popsaný systém určování polohy ve vesmíru přes veškerou svou složitost a přibližnost věrně sloužil cestovatelům po více než dvě století.
Rovníkový první hvězdný souřadnicový systém
V něm jsou nebeské souřadnice spojeny jak s povrchem země, tak s orientačními body na obloze. První souřadnice je deklinace. Měří se úhel mezi přímkou směřující ke svítidlu a rovinou rovníku (rovina kolmá k ose světa - přímka směru k Polárce). U stacionárních objektů na obloze, jako jsou hvězdy, tedy tato souřadnice zůstává vždy stejná.
Druhá souřadnice v systému bude úhel mezi směrem ke hvězdě a nebeským poledníkem (rovinou, ve které se kříží osa světa a olovnice). Druhá souřadnice tedy závisí na poloze pozorovatele na planetě a také na časovém okamžiku.
Použití tohoto systému je velmi specifické. Používá se při instalaci a odlaďování mechanismů dalekohledů namontovaných na gramofonech. Takové zařízení může „sledovat“objekty rotující společně s nebeskou kupolí. To se provádí za účelem prodloužení expozičního času při fotografování oblastí oblohy.
Rovníkový 2 hvězdný
A jak se určují souřadnice hvězd na nebeské sféře? K tomu existuje druhý rovníkový systém. Jeho osy jsou pevné vzhledem ke vzdáleným vesmírným objektům.
První souřadnice,stejně jako první rovníkový systém je úhel mezi svítidlem a rovinou nebeského rovníku.
Druhá souřadnice se nazývá rektascenze. Jedná se o úhel mezi dvěma přímkami ležícími v rovině nebeského rovníku a protínajícími se v bodě jeho průsečíku s osou světa. První řádek je položen k bodu jarní rovnodennosti, druhý - k bodu projekce svítidla na nebeský rovník.
Úhel pravého vzestupu je vykreslen podél oblouku nebeského rovníku ve směru hodinových ručiček. Lze jej měřit jak ve stupních od 0° do 360°, tak v systému „hodiny:minuty“. Každá hodina se rovná 15 stupňům.
Jak změřit rektascenci hvězdy, ukazuje diagram.
Jaké jsou ještě souřadnice hvězd?
Pro určení našeho místa mezi ostatními hvězdami není žádný z výše uvedených systémů vhodný. Vědci fixují polohu nejbližších svítidel v systému ekliptických souřadnic. Od druhé rovníkové se liší tím, že základní rovinou je rovina ekliptiky (rovina, ve které leží oběžná dráha Země kolem Slunce).
A konečně, k určení polohy ještě vzdálenějších objektů, jako jsou galaxie, mlhoviny, se používá galaktický souřadnicový systém. Je snadné uhodnout, že je založena na rovině galaxie Mléčná dráha (toto je název naší původní spirální galaxie).
Je všechno perfektní?
Ani ne. Souřadnice polární hvězdy, konkrétně deklinace, jsou 89 stupňů 15 minut. To znamená, že je od něj vzdálena téměř o stupeňpóly. Pro navigaci v terénu, pokud ztracený člověk hledá cestu, je tato poloha ideální, ale pro plánování kurzu lodi, která bude muset urazit tisíce mil, bylo nutné provést úpravu.
Ano, a nehybnost hvězd je zjevný jev. Před tisíci lety (na kosmické poměry velmi málo) měla souhvězdí zcela jiný tvar.
Vědci tedy dlouho nemohli určit, proč v Cheopsově pyramidě vychází šikmý tunel z pohřební komory na povrch jedné z tváří. Astronomie přišla na pomoc. Důkladně byly vypočítány souřadnice nejjasnějších hvězd v různých časových obdobích a astronomové navrhli, že při stavbě pyramidy, přesně na linii, kam tento tunel „vypadá“, byla hvězda Sirius – symbol boha Osirise, znamení věčného života.
