Astronomiskā karte - jebkurš zvaigžņu, galaktiku vai planētu un Mēness virsmu kartogrāfisks attēlojums. Mūsdienu šāda veida kartes ir balstītas uz koordinātu sistēmu, kas ir analoga ģeogrāfiskajam platumam un garumam. Vairumā gadījumu mūsdienu kartes tiek sastādītas no fotogrāfiskiem novērojumiem, kas veikti vai nu ar Zemes bāzes aprīkojumu, vai ar instrumentiem, kas atrodas uz kosmosa kuģa.
Daba un nozīme
Spilgtākas zvaigznes un zvaigžņu grupas viegli atpazīst praktizēts novērotājs. Daudz nesalīdzināmus debess ķermeņus var atrast un identificēt tikai ar astronomisku karšu, katalogu un dažos gadījumos almanahu palīdzību.
Pirmās astronomiskās diagrammas, globusi un zīmējumi, ko bieži rotā fantastiskas figūras, attēloja zvaigznājus, atpazīstamas spilgtu zvaigžņu grupas, kuras zināmi ar tēlaini izvēlētiem nosaukumiem, kas daudzus gadsimtus ir bijuši gan prieks cilvēkam, gan uzticams palīgs navigācijā. Vairākos karaliskajos Ēģiptes 2. tūkstošgades kapos ir zvaigznāju figūru gleznas, taču tās nevar uzskatīt par precīzām kartēm. Klasiskie grieķu astronomi izmantoja kartes un globus; diemžēl neviens piemērs neizdzīvo. Paliek neskaitāmi mazi metāla debess globusi no islāma veidotājiem, sākot ar 11. gadsimtu. Pirmās iespiestās planisfēras (debess sfēras attēlojumi uz līdzenas virsmas) tika izgatavoti 1515. gadā, un apmēram tajā pašā laikā parādījās drukāti debess globusi.
Teleskopiskā astronomija sākās 1609. gadā, un līdz 17. gadsimta beigām teleskops tika izmantots, lai kartētu zvaigznes. 19. gadsimta otrajā pusē fotogrāfija deva spēcīgu impulsu precīzai diagrammu izgatavošanai, kuras kulminācija bija pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados publicētajā Nacionālās ģeogrāfijas biedrības - Palomar Observatory Sky Survey publikācijā - debess daļas attēlojumā, kas redzams no Palomar observatorijas Kalifornijā..
Daudzās mūsdienu kartēs, kuras izmanto amatieri un profesionāli debesu novērotāji, redzamas zvaigznes, tumšas miglojošu putekļu miglas un spilgtas miglas (mīksto, kvēlojošo vielu masas). Specializētās kartēs ir parādīti radiācijas starojuma avoti, infrasarkanā starojuma avoti un kvazi-zvaigžņu objekti ar ļoti lielu sarkano nobīdi (spektrālās līnijas tiek pārvietotas uz lielāku viļņu garumu) un ļoti mazus attēlus. 20. gadsimta astronomi sadalīja visas debesis 88 zonās jeb zvaigznājos; šī starptautiskā sistēma kodificē to zvaigžņu nosaukšanu un zvaigžņu modeļus, kas sākās aizvēsturiskos laikos. Sākotnēji vārdi tika doti tikai spilgtākajām zvaigznēm un pamanāmākajiem modeļiem, iespējams, pamatojoties uz faktisko konfigurāciju izskatu. Kopš 16. gadsimta navigatori un astronomi ir pakāpeniski aizpildījuši visas jomas, kuras senie cilvēki nav norādījuši.
Debesu sfēra
Ikvienam senatnes vai mūsdienu novērotājam nakts debesis parādās kā puslode, kas atpūšas pie horizonta. Līdz ar to vienkāršākie zvaigžņu zīmējumu un debesu ķermeņu aprakstu apraksti ir uz sfēras virsmas.
Zemes ikdienas rotācija austrumu virzienā uz asi rada acīmredzamu zvaigžņotās sfēras rotāciju diennakts virzienā uz rietumiem. Tādējādi zvaigznes, šķiet, rotē ap ziemeļu vai dienvidu debess polu, tas ir projekcija kosmosā no pašu Zemes stabiem. Vienā attālumā no abiem poliem ir debess ekvators; šis lielais aplis ir Zemes ekvatora projekcija kosmosā.
Šeit ir parādīta debess sfēra, skatoties no kāda ziemeļu vidējā platuma. Debesu daļa, kas atrodas blakus debess stabam, vienmēr ir redzama (diagrammā iekrāsotais laukums), un zem horizonta vienmēr ir neredzama vienāda platība ap pretējo polu; šķiet, ka pārējā debess sfēra katru dienu pieaug un nosaka. Citiem platuma grādiem konkrētā redzamā vai neredzamā debesu daļa būs atšķirīga, un diagramma ir jāpārzīmē. Novērotājs, kas atrodas Zemes ziemeļpolā, varēja novērot tikai ziemeļu debess puslodes zvaigznes. Novērotājs pie ekvatora tomēr varētu redzēt visu debess sfēru, jo Zemes ikdienas kustība viņu nesa.
Papildus redzamajai ikdienas kustībai ap Zemi, Saulei, Mēnesim un Saules sistēmas planētām ir savas kustības attiecībā uz zvaigžņoto sfēru. Tā kā Saules spožums aizsedz fona zvaigznes no skata, pagāja daudzi gadsimti, pirms novērotāji atklāja precīzu Saules ceļu caur zvaigznājiem, kurus mūsdienās sauc par zodiaka zīmēm. Lielais zodiaka loks, kuru Saule izvelk savā ikgadējā kontūrā, ir ekliptika (to sauc tāpēc, ka aptumsumi var notikt, kad Mēness to šķērso).
Skatoties no kosmosa, Zeme lēnām griežas ap Sauli fiksētā plaknē - ekliptikas plaknē. Līnija, kas perpendikulāra šai plaknei, nosaka ekliptikas polu, un nav nozīmes, vai šī līnija tiek projicēta kosmosā no Zemes vai no Saules. Viss, kas ir svarīgs, ir virziens, jo debesis ir tik tālu, ka ekliptikas stabam ir jānokrīt uz unikāla debesu sfēras punkta.
Galvenās Saules sistēmas planētas griežas ap Sauli gandrīz vienā plaknē ar Zemes orbītu, un tāpēc to kustības tiks projicētas uz debess sfēru gandrīz, bet reti precīzi, uz ekliptiku. Mēness orbīta ir noliekta par apmēram pieciem grādiem no šīs plaknes, un līdz ar to tā atrašanās vieta debesīs no ekliptikas novirzās vairāk nekā uz citām planētām.
Tā kā mirgojošā saules gaisma bloķē dažas zvaigznes no skata, konkrētie redzamie zvaigznāji ir atkarīgi no Zemes stāvokļa tās orbītā, ti, no redzamās Saules vietas. Pusnaktī redzamās zvaigznes pārvietosies rietumu virzienā apmēram par vienu grādu pēc kārtas pusnaktī, kad Saule virzās uz priekšu redzamajā austrumu virzienā. Zvaigznes, kas redzamas septembra pusnaktī, 180 dienas vēlāk martā slēps žilbinošais viduslaiku saule.
Kāpēc ekliptikas un debess ekvators satiekas 23,44 ° leņķī, ir neizskaidrojams noslēpums, kas radies Zemes pagātnes vēsturē. Leņķis pakāpeniski mainās par nelielu daudzumu Mēness un planētas izraisītu gravitācijas perturbāciju rezultātā uz Zemes. Ekliptiskā plakne ir salīdzinoši stabila, bet ekvatoriālā plakne nepārtraukti mainās, kad Zemes rotācijas ass maina savu virzienu telpā. Debesu polu secīgās atrašanās vietas uz debesīm izliek lielus apļus, kuru periods ir aptuveni 26 000 gadu. Šī parādība, ko sauc par ekvinokciju precesiju, izraisa virkni dažādu zvaigžņu, kas savukārt kļūst par pole zvaigznēm. Polaris, pašreizējā pola zvaigzne, tuvāk ziemeļu debess polam nonāks apmēram 2100. gadā. Laikā, kad tika uzbūvētas piramīdas, Tubāns Draco zvaigznājā kalpoja par stabu zvaigzni, un apmēram 12 000 gadu laikā pirmās pakāpes zvaigzne Vega atradīsies netālu no ziemeļu debess pola. Precesija padara arī precīzu zvaigžņu karšu koordinātu sistēmas piemērojamas tikai noteiktam laikmetam.
Debesu koordinātu sistēmas
Apvārsņu sistēma
Vienkāršā altazimuta sistēma, kas ir atkarīga no konkrētās vietas, norāda pozīcijas pēc augstuma (leņķiskais pacēlums no horizonta plaknes) un azimuta (leņķis pulksteņrādītāja virzienā ap horizontu, parasti sākot no ziemeļiem). Vienāda augstuma līnijas ap debesīm sauc par almucantars. Apvārsņu sistēma ir būtiska navigācijā, kā arī zemes uzmērīšanā. Zvaigžņu kartēšanai tomēr daudz piemērotākas ir koordinātas, kas fiksētas attiecībā uz pašu debesu sfēru (piemēram, ekliptikas vai ekvatoriskās sistēmas).
Ekliptiskā sistēma
Debesu garums un platums ir noteikti attiecībā pret ekliptikas un ekliptikas poliem. Debesu garumu mēra uz austrumiem no ekliptikas augšupejošā krustojuma ar ekvatoru, stāvokli, kas pazīstams kā “Auns pirmais punkts”, un Saules vietu vietā, kur vēnu ekvinokcija ir ap 21. martu. Pirmais Auns punkts simbolizē auna ragi (♈).
Atšķirībā no debess ekvatora, ekliptika ir fiksēta starp zvaigznēm; tomēr dotās zvaigznes ekliptikas garums palielinās par 1,396 ° gadā, pateicoties ekvatora priekšgājēju kustībai - līdzīgi kā bērna augšdaļas priekšlaicīgai kustībai -, kas novirza Auns pirmo punktu. Pirmie 30 ° gar ekliptiku tiek nominēti apzīmēti kā Auns, lai gan šī ekliptikas daļa tagad ir pavirzījusies uz priekšu Zivs zvaigznājā. Ekliptikas koordinātas pārsvarā Rietumu astronomijā bija līdz Renesanses laikam. (Turpretī ķīniešu astronomi vienmēr izmantoja ekvatoriālo sistēmu.) Līdz ar nacionālo jūras almanahu parādīšanos, ekvatoriāla sistēma, kas ir labāk piemērota novērošanai un navigācijai, ieguva pacelšanos.
Ekvatoriālā sistēma
Balstoties uz debess ekvatoru un poliem, ekvatoriālās koordinātas, pacelšanās pa labi un deklinācija, ir tieši analogas zemes garumam un platumam. Labais pacelšanās, mērot austrumu virzienā no Auns pirmā punkta (skat. Tieši virs), parasti tiek sadalīts 24 stundās, nevis 360 °, tādējādi uzsverot sfēras izturēšanos pret pulksteni. Precīzi ekvatoriālās pozīcijas jānorāda konkrētam gadam, jo priekšgājēja kustība nepārtraukti maina izmērītās koordinātas.
