Rektaszension - Right ascension

Rektaszension und Deklination im Inneren der Himmelskugel . Die Hauptrichtung des Systems ist die März-Tagundnachtgleiche , der aufsteigende Knoten der Ekliptik (rot) am Himmelsäquator (blau). Die Rektaszension wird in Richtung Osten bis zu 24 h entlang des Himmelsäquators aus der Hauptrichtung gemessen .

Rektaszension (abgekürzt RA ; Symbol α ) ist der Winkelabstand eines bestimmten Punktes, der ostwärts entlang des Himmelsäquators von der Sonne zur März-Tagundnachtgleiche zu dem ( Stundenkreis des) betreffenden Punktes über der Erde gemessen wird . In Kombination mit der Deklination geben diese astronomischen Koordinaten die Position eines Punktes auf der Himmelskugel im äquatorialen Koordinatensystem an .

Ein alter Begriff, Rektaszension ( lateinisch : ascensio recta ) bezieht sich auf die Himmelfahrt oder den Punkt auf dem Himmelsäquator , die mit jedem steigt Himmelsobjekts wie gesehen von der Erde ‚s Äquator , in dem der Himmelsäquators schneidet der Horizont in einem rechten Winkel . Es steht im Gegensatz zum schrägen Aufstieg , dem Punkt auf dem Himmelsäquator, der von den meisten Breitengraden der Erde aus mit jedem Himmelsobjekt aufsteigt , wo der Himmelsäquator den Horizont in einem schiefen Winkel schneidet .

Erläuterung

Rektaszension (blau) und Deklination (grün) von außerhalb der Himmelssphäre gesehen
Hier sind verschiedene Stundenwinkel dargestellt. Das Symbol ♈︎ markiert die Richtung der Frühlings-Tagundnachtgleiche .
Angenommen, der Tag des Jahres ist März-Tagundnachtgleiche: Die Sonne steht auf dem grauen Pfeil, der mit einem grünen Pfeil markierte Stern scheint gegen Mitternacht irgendwo im Osten aufzusteigen (die von "oben" gezeichnete Erde dreht sich gegen den Uhrzeigersinn). Nachdem der Beobachter den grünen Pfeil erreicht hat, kommt überwältigend die Morgendämmerung (siehe blauer Himmel Rayleigh-Streuung ) das Licht des Sterns etwa sechs Stunden bevor er am westlichen Horizont untergeht. Die Rektaszension des Sterns beträgt ca. 18 h . 18 Uhr bedeutet, dass es ein Frühstern im März und am Morgen blauer Himmel ist . Bei 12 h RA wäre der Stern ein März-All-Night-Stern im Gegensatz zur März-Tagundnachtgleiche. Bei 6 h RA wäre der Stern ein März-Nacht-Stern auf seinem Hoch (Meridian) in der Abenddämmerung.

Rektaszension ist das himmlische Äquivalent der irdischen Länge . Sowohl Rektaszension als auch Längengrad messen einen Winkel von einer Hauptrichtung (einem Nullpunkt) auf einem Äquator . Rektaszension wird von der Sonne zur März-Tagundnachtgleiche gemessen, dh dem ersten Punkt des Widders , das ist der Ort auf der Himmelskugel, an dem die Sonne den Himmelsäquator von Süden nach Norden zur März- Tagundnachtgleiche überquert und sich derzeit im Sternbild Fische befindet . Die Rektaszension wird kontinuierlich in einem vollen Kreis von dieser Ausrichtung von Erde und Sonne im Weltraum, dieser Tagundnachtgleiche, gemessen, wobei die Messung nach Osten hin zunimmt.

Von der Erde aus gesehen (außer an den Polen) sind Objekte mit einer RA von 12 h am längsten sichtbar (erscheinen die ganze Nacht hindurch) zur März-Tagundnachtgleiche; diejenigen mit 0 h RA (außer der Sonne) tun dies zur September-Tagundnachtgleiche. An diesen Tagen um Mitternacht erreichen solche Objekte ihren höchsten Punkt (ihren Meridian). Wie hoch hängt von ihrer Deklination ab; bei einer Deklination von 0° (dh auf dem Himmelsäquator ), dann befinden sie sich am Erdäquator direkt über dem Himmel (im Zenit ).

Für die Rektaszension hätten beliebige Winkelmaßeinheiten gewählt werden können, aber sie werden üblicherweise in Stunden ( h ), Minuten ( m ) und Sekunden ( s ) gemessen , wobei 24 h einem Vollkreis entspricht. Astronomen haben diese Einheit gewählt, um Rektaszension zu messen, weil sie die Position eines Sterns messen, indem sie seinen Durchgang durch den höchsten Punkt am Himmel während der Erdrotation messen . Die Linie, die durch den höchsten Punkt des Himmels verläuft, Meridian genannt , ist die Projektion einer Längengradlinie auf die Himmelskugel. Da ein vollständiger Kreis 24 Stunden Rektaszension oder 360° ( Bogengrad ) enthält,1/24eines Kreises wird als 1 h Rektaszension oder 15° gemessen ;1/1440eines Kreises wird als 1 m Rektaszension oder 15 Bogenminuten (auch als 15′ geschrieben) gemessen ; und1/86400eines Kreises enthält 1 s Rektaszension oder 15 Bogensekunden (auch als 15″ geschrieben). Ein Vollkreis, gemessen in Rektaszensionseinheiten, enthält 24 × 60 × 60 =86 400 s oder 24 × 60 =1 440 m oder 24 h .

Da Rektaszensionen in Stunden ( Erdrotation ) gemessen werden , können sie verwendet werden, um die Positionen von Objekten am Himmel zu messen . Befindet sich beispielsweise ein Stern mit RA = 1 h 30 m 00 s auf seinem Meridian, dann befindet sich ein Stern mit RA = 20 h 00 m 00 s auf seinem Meridian (an seinem scheinbar höchsten Punkt) 18,5 Sternstunden später.

Der Sternstundenwinkel, der in der Himmelsnavigation verwendet wird , ähnelt der Rektaszension, nimmt jedoch eher nach Westen als nach Osten zu. Normalerweise in Grad (°) gemessen, ist es das Komplement der Rektaszension in Bezug auf 24 h . Es ist wichtig, den siderischen Stundenwinkel nicht mit dem astronomischen Konzept des Stundenwinkels zu verwechseln , der den Winkelabstand eines Objekts nach Westen vom lokalen Meridian misst .

Symbole und Abkürzungen

Einheit Wert Symbol sexagesimal System Im Bogenmaß
Stunde 1/24 Kreis h 15 ° π/12 rad
Minute 1/60 Stunde, 1/1 440 Kreis m 1/4°, 15 ' π/720 rad
Sekunde 1/60 Minute, 1/3 600 Stunde, 1/86 400 Kreis S 1/240°, 1/4, 15 π/43 200 rad

Auswirkungen der Präzession

Die Erdachse dreht sich um einen kleinen Kreis (relativ zu ihrem Äquator) langsam nach Westen um die Pole der Ekliptik und vollendet einen Zyklus in etwa 26.000 Jahren. Diese als Präzession bezeichnete Bewegung bewirkt, dass sich die Koordinaten stationärer Himmelsobjekte kontinuierlich, wenn auch eher langsam, ändern. Daher sind äquatoriale Koordinaten (einschließlich Rektaszension) von Natur aus relativ zum Jahr ihrer Beobachtung, und Astronomen geben sie mit Bezug auf ein bestimmtes Jahr an, das als Epoche bezeichnet wird . Koordinaten aus verschiedenen Epochen müssen mathematisch gedreht werden, damit sie miteinander übereinstimmen oder einer Standardepoche entsprechen. Die Rektaszension für "Fixsterne" in der Nähe der Ekliptik und des Äquators nimmt im Durchschnitt um etwa 3,05 Sekunden pro Jahr oder 5,1 Minuten pro Jahrhundert zu, aber für Fixsterne weiter von der Ekliptik entfernt kann die Änderungsrate von negativ unendlich bis positiv unendlich sein. Die Rektaszensierung von Polaris nimmt schnell zu. Der Nordpol der Ekliptik in Draco und der Südpol der Ekliptik in Dorado befinden sich jeweils um 18 Uhr bzw. 6 Uhr bei Rektaszens .

Die derzeit verwendete Standardepoche ist J2000.0 , das heißt der 1. Januar 2000 um 12:00 Uhr TT . Das Präfix "J" weist darauf hin, dass es sich um eine julianischen Epoche handelt . Vor J2000.0 verwendeten Astronomen die aufeinander folgenden Besselschen Epochen B1875.0, B1900.0 und B1950.0.

Geschichte

Wie Rektaszension seinen Namen bekam. Die antike Astronomie beschäftigte sich sehr mit dem Aufstieg und Untergang von Himmelsobjekten. Der Aufstieg war der Punkt auf dem Himmelsäquator (rot), der gleichzeitig mit einem Objekt (grün) auf der Himmelskugel auf- oder unterging . Vom Äquator aus gesehen befanden sich beide auf einem Großkreis von Pol zu Pol (linke Sphaera recta oder rechte Kugel). Von fast nirgendwo sonst gab es sie (Zentrum, Sphaera obliqua oder schräge Kugel). An den Polen sind die Objekte nicht auf- oder untergegangen (rechts, Sphaera parallela oder Parallelsphäre). Die Rektaszension eines Objekts war seine Rektaszension auf einer rechten Sphäre.

Das Konzept der Rektaszension ist mindestens seit Hipparchos bekannt, der im 2. Jahrhundert v. Chr. Sterne in äquatorialen Koordinaten maß. Aber Hipparchos und seine Nachfolger erstellten ihre Sternenkataloge in ekliptischen Koordinaten , und die Verwendung von RA war auf Sonderfälle beschränkt.

Mit der Erfindung des Teleskops wurde es Astronomen möglich, Himmelsobjekte genauer zu beobachten, sofern das Teleskop eine Zeit lang auf das Objekt gerichtet gehalten werden konnte. Am einfachsten geht das mit einer parallaktischen Montierung , mit der das Teleskop mit einem seiner beiden Drehpunkte parallel zur Erdachse ausgerichtet werden kann. Ein motorisierter Uhrenantrieb wird oft mit einer äquatorialen Montierung verwendet, um die Erdrotation auszulöschen . Als die äquatoriale Montierung für die Beobachtung weit verbreitet wurde, wurde der Einfachheit halber gleichzeitig das äquatoriale Koordinatensystem, das Rektaszension umfasst, übernommen. Äquatoriale Montierungen könnten dann mithilfe von Einstellkreisen genau auf Objekte mit bekannter Rektaszension und Deklination ausgerichtet werden . Der erste Sternkatalog Rektaszension und Deklination war zu verwenden , John Flamsteed ‚s Historia Coelestis Britannica (1712, 1725).

Der gesamte Himmel, in zwei Hälften geteilt. Rektaszension (blau) beginnt zur März-Tagundnachtgleiche (rechts am Schnittpunkt von Ekliptik (rot) und Äquator (grün)) und nimmt nach Osten (nach links) zu. Die Rektaszensionslinien (blau) von Pol zu Pol teilen den Himmel in 24 Stunden, die jeweils 15° entsprechen.

Siehe auch

Hinweise und Referenzen

Externe Links