Astronomía

¿Qué se entiende por ascensión y declinación rectas * topocéntricas *?

¿Qué se entiende por ascensión y declinación rectas * topocéntricas *?



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Estoy buscando cómo convertir una medición de acimut / elevación desde una ubicación específica en la superficie de la Tierra a ascensión / declinación recta. Me estoy encontrando con los términos "declinación topocéntrica" ​​y "ascensión recta topocéntrica", que no había encontrado antes.

¿Qué significa aquí "topocéntrico"? ¿Es esto diferente de RA y dec "regulares"?

Mi suposición de la terminología es que, para los objetos que no se pueden tratar como si estuvieran infinitamente lejos de la Tierra, "topocéntrico" se usa para diferenciar la posición del cielo de un objeto visto desde un lugar específico en la Tierra en lugar de desde el centro de la Tierra. . (Para objetos muy distantes, como las estrellas, la posición del cielo vista desde la superficie de la Tierra y el centro de la Tierra será prácticamente la misma para todos los propósitos).

Si mi conjetura es correcta, ¿existe una convención que especifique qué ecuador y equinoccio usan la AR topocéntrica y la declinación? ¿Se supone que siempre es el verdadero ecuador y el verdadero equinoccio, o algo más parecido a una época J2000?


Tiene razón en que las coordenadas topocéntricas son para la posición de objetos "cercanos", corregidas para observar desde la superficie de la Tierra en lugar del centro teórico.

Las coordenadas topocéntricas y geocéntricas usarían el mismo sistema (J2000, verdadero, etc.) No existe una convención para usar una a favor de otra (pero puede haber preferencias en algunos casos).


Ascensión recta y declinación¶

Hay varias formas diferentes de especificar la posición de un objeto contra el fondo de estrellas y constelaciones, por lo que cada "cuerpo" de PyEphem, ya sea un planeta, cometa, asteroide o estrella, devuelve tres conjuntos de coordenadas cuando se le pide que calcule su posición. Brevemente, estos son:

  • a_ra, a_dec - Posición geocéntrica astrométrica para la época del atlas de estrellas que has especificado
  • g_ra, g_dec - Posición geocéntrica aparente para la época de la fecha
  • ra, dec - Posición topocéntrica aparente para la época de la fecha

Para los satélites terrestres a los que se les asigna un observador para calcular, existe una diferencia importante:

  • a_ra, a_dec - Posición topocéntrica astrométrica para la época de tu observador
  • g_ra, g_dec - (igual que arriba)
  • ra, dec - (igual que arriba)

Para todos los objetos, la tercera posición, la posición “Topocéntrica aparente”, solo se calcula si proporciona a PyEphem un observador con el que trabajar. Si solo proporciona una fecha para compute (), entonces ra y dec tendrán los mismos valores que g_ra y g_dec. El prefijo griego topo- medio lugary un topocéntrico La posición revela dónde aparecerá un cuerpo en el cielo cuando se ve desde una lugar en la superficie de la Tierra.

Los nombres ra y dec son la abreviatura de ascensión recta y declinación, que sirven como longitud y latitud para el cielo, indicándonos dónde admirar las estrellas y constelaciones aparece un objeto. Vea cualquier introducción a la astronomía si necesita aprender cómo se definen, la descripción a continuación describe cómo difieren las tres versiones de ascensión recta y declinación devueltas por PyEphem.


Gif útil explica la ascensión recta y la declinación

Nunca supe que la ascensión recta era desde el punto donde se cruzan la eclíptica y el ecuador, era la única parte que no entendía, ¡gracias!

¿Cómo se llamaría la intersección del nodo descendente en el lado opuesto? ¿Ascensión a la izquierda? ¿Descenso correcto?

el punto donde se cruzan la eclíptica y el ecuador

Este punto se conoce como El primer punto de Aries. El día que el Sol pasa por este punto también es el Equinoccio de Primavera.

Curiosamente, actualmente se encuentra en la constelación de Piscis. Cuando se nombró por primera vez hace más de 2000 años, hizo yace en Aries. pero como la precesión de la Tierra hace que nuestro planeta se tambalee lentamente como una cima durante miles de años, este punto ha migrado al vecino Piscis. En unos 600 años a partir de ahora, se trasladará a Acuario (y por lo tanto, el origen del término "Edad de Acuario").


Coordenadas celestes

En la Tierra, una forma de describir una ubicación es con un sistema de coordenadas que se fija a la superficie de la Tierra.

El sistema está orientado por el eje de rotación de la Tierra y tiene puntos especiales en los polos norte y sur. Usamos líneas de latitud y longitud para demarcar la superficie. Es obvio que la latitud se mide desde el ecuador. Pero, ¿dónde está el punto de partida de la longitud? No hay una opción "obvia". Después de muchas discusiones, las naciones europeas finalmente decidieron usar la ubicación del Observatorio de Greenwich en Inglaterra como punto de partida para la longitud.

Hay varias formas de especificar una ubicación, por ejemplo, la del Observatorio RIT. Uno puede usar grados:

O grados, minutos y segundos:

O, en el caso de la longitud, se puede medir en zonas horarias. El sol se pondrá en el Observatorio RIT unas 5 horas y 11 minutos más tarde que en Greenwich, por lo que se podría decir

La latitud y la longitud son coordenadas globales: son los mismos para todos los observadores. Todo el mundo está de acuerdo, por ejemplo, en que Rochester está en

Coordenadas centradas en la Tierra: ascensión recta y declinación

On puede hacer un sistema de coordenadas similar que se "fija al cielo":

Una vez más, usamos el eje de rotación de la Tierra para orientar las coordenadas. Hay dos lugares especiales, los polos celestes norte y sur. A medida que la Tierra gira (hacia el Este), la esfera celeste parece girar (hacia el Oeste). Las estrellas parecen moverse en círculos: las pequeñas cerca de los polos celestes y las grandes cerca del ecuador celeste:


Derechos de autor de la imagen David Malin.

  • Declinación, como una latitud celestial
  • Ascensión recta, como una longitud celeste

¿Por qué los astrónomos eligen este sistema de coordenadas, conectado a la Tierra?

Bueno, la razón principal es que los astrónomos también están pegados a la Tierra. Todos vivimos en la superficie de la Tierra y tomamos nuestras medidas desde la superficie. Supongamos que coloco un telescopio en una posición fija, apuntando en una dirección particular, y lo bloqueo en su lugar. A medida que la Tierra gira, las estrellas parecerán pasar a través del ocular de mi telescopio de este a oeste.

Pero no todas las estrellas. Mi telescopio solo verá algunas estrellas, aquellas con un particular Declinación. Noche tras noche, esas mismas estrellas pasarán por el ocular, lo que me facilitará medir sus posiciones.

Una semana después, si cambio mi telescopio para apuntar un poco más arriba del horizonte, un nuevo conjunto de estrellas se moverá a través de mi telescopio: estrellas con una declinación ligeramente diferente. Una vez más, puedo simplemente sentarme y verlos pasar a medida que pasa el tiempo, y medir sus posiciones con cuidado.

Solo si elegimos un sistema de coordenadas centrado en la Tierra, un telescopio fijo observará estrellas dentro de un rango estrecho de algunas coordenadas. Debido a que simplifica el proceso de medición de posiciones estelares, un sistema de coordenadas centrado en la Tierra es conveniente para los astrónomos.

Una vez más, hay varias formas de expresar una ubicación. La estrella Sirio, por ejemplo, se puede describir como en

  • la Ascensión Recta es de 6 horas, 45 minutos, 09 segundos
  • la declinación es -16 grados, 42 minutos de arco, 58 segundos de arco
  • un grado se divide en 60 minutos de arco
    • un minuto de arco se divide en 60 segundos de arco. Por lo tanto, hay 3600 segundos de arco en un grado
    • un minuto de tiempo se divide en 60 segundos de tiempo. Por lo tanto, hay 3600 segundos de tiempo en una hora de tiempo.

    Al igual que la latitud y la longitud, RA y Dec son coordenadas globales: son los mismos para todos los observadores. Todos están de acuerdo, por ejemplo, en que Sirius está en

    Altitud y acimut

    • La altitud es la distancia angular de un objeto sobre el horizonte local. Va desde 0 grados en el horizonte hasta 90 grados en el horizonte. cenit, el punto directamente sobre su cabeza.
    • El azimut es la distancia angular de un objeto desde el norte local, medida a lo largo del horizonte. Un objeto que se dirige hacia el norte tiene azimut = 0 grados hacia el este es azimut = 90 grados hacia el sur es azimut = 180 grados hacia el oeste es azimut = 270 grados.

    Estos dos ángulos especifican de forma única la dirección de cualquier objeto en el cielo. Algunos telescopios tienen montajes alt-az que giran en estos dos ejes perpendiculares, trípodes de cámara y torretas de tanque son otros ejemplos de dispositivos alt-az.

    La altitud de un objeto es especialmente importante desde un punto de vista práctico: cualquier objeto que tenga una altitud inferior a cero está por debajo del horizonte y, por tanto, es inaccesible. Además, la altitud de un objeto está relacionada con su masa de aire, una medida de cuánto aire debe atravesar la luz de ese objeto para llegar al observador. Cuanto mayor sea la masa de aire, más luz se dispersará o absorberá la atmósfera y, por lo tanto, más débil aparecerá un objeto.

    Sin embargo, tenga en cuenta que (alt, az) son local, no coordenadas globales: dos observadores en diferentes lugares de la Tierra no estarán de acuerdo en la posición (alt, az) de un objeto. Además, a medida que la Tierra gira, un objeto en el cielo parece moverse de Este a Oeste, por lo que incluso un solo observador verá cambiar su posición (alt, az) de un momento a otro.

    Coordenadas de la eclíptica (sistema solar)

    • La latitud de la eclíptica se mide al norte desde el plano del sistema solar. El polo norte de la eclíptica se encuentra en Coma Bernices, cerca de RA = 18:00 y Dec = +66: 34.
    • La longitud de la eclíptica se mide al este del Sol y aumenta a medida que uno se aleja del equinoccio vernal hacia el este.

    El sistema de coordenadas de la eclíptica es conveniente cuando se trata de objetos en el sistema solar: están concentrados hacia el ecuador de la eclíptica:

    Si hace zoom, puede ver que los planetas principales se encuentran ligeramente por encima o por debajo del ecuador eclíptico, porque sus órbitas alrededor del Sol están ligeramente inclinadas con respecto a la Tierra.

    Las coordenadas de la eclíptica también pueden ser importantes cuando desee evitar el sistema solar. Los telescopios en el espacio, como el telescopio espacial Hubble o el telescopio de rayos X Chandra, no pueden apuntar cerca del Sol (o de lo contrario podrían sufrir daños en sus detectores). Para algunos propósitos, los astrónomos quieren hacer exposiciones muy, muy largas: días o incluso semanas. Durante una exposición tan prolongada, la Tierra puede moverse una fracción significativa de toda su órbita, lo que puede causar un objetivo originalmente lejos del Sol.

    . para acercarse al Sol, desde el punto de vista del telescopio.

    Coordenadas galácticas

    • La Latitud Galáctica se mide al norte desde el plano de la Vía Láctea, el Polo Norte Galáctico está en Coma Bernices, cerca de RA = 12:52 y Dec = +26: 19.
    • La Longitud Galáctica se mide al este desde la dirección hacia el centro de la Vía Láctea, que está en Sagitario, cerca de RA = 17:45 y Dec = -29: 22. Aumenta a medida que uno se mueve hacia el norte en diciembre lejos del centro galáctico (es decir, más alto en el cielo visto desde Rochester).

    En una cálida tarde de julio en Rochester, la Vía Láctea se extiende por encima, con el centro galáctico justo por encima del horizonte sur.

    Si haces un mapa del cielo en coordenadas galácticas, la Vía Láctea atraviesa el centro. La sección que vemos en el cielo de verano de Rochester se encuentra principalmente en la mitad izquierda de este mapa.

    Un mapa infrarrojo del cielo en coordenadas galácticas realizado por el satélite COBE está dominado por la emisión de polvo en la Vía Láctea, pero también muestra una tenue banda de luz debido a la emisión de partículas de polvo en el sistema solar. Tenga en cuenta que el plano del sistema solar está inclinado casi noventa grados con respecto al plano de la Vía Láctea.

    Conversión entre coordenadas

    Tarea

    1. ¿Cuáles son las coordenadas actuales (RA, Dec) de Marte?
    2. A la medianoche de esta noche, ¿será visible Marte desde Rochester? Si es así, ¿cuál será su azimut y elevación? Exprese el acimut en términos de grados y en términos de direcciones aproximadas de la brújula.
    3. ¿Cuál es la longitud eclíptica actual del Sol? ¿Cuál es la longitud eclíptica actual de Marte? Entonces, ¿cuál es la distancia angular entre el Sol y Marte?

    Última modificación por MWR 13/03/2012

    Copyright y copia Michael Richmond. Este trabajo tiene una licencia Creative Commons.


    No entender la Ascensión Recta

    ¡Hola! Estoy empezando a dedicarme a la astronomía y estoy teniendo dificultades para visualizar la ascensión recta. ¿El primer punto de Aries es un solo punto? He leído la wiki y los artículos de Princeton y, en mi mente, dicen desde la línea horizontal que debes rastrear hasta este punto. ¿Creas otro ecuador desde el punto y trazas hasta ese punto o creas un ángulo desde la ubicación de las estrellas hasta el punto singular? ¿Tomando la medida horaria de cada línea pasada? Tener dificultades para visualizar esto. ¿Alguien tiene una buena explicación que pueda aclarar las cosas?

    ¿Entiendes la latitud y la longitud? Para comprender la Ascensión Recta, es útil tener una buena comprensión de ellos.

    Ahora, dejemos que & # x27s cree un modelo simplista del cielo. Imagina que todos los objetos celestes están en realidad en una capa esférica centrada en la tierra.

    La ascensión y la declinación rectas son los equivalentes de latitud y longitud en esta esfera celeste.

    Obviamente, necesitamos equivalentes para un ecuador y un meridiano de Greenwich en la esfera. Elegimos la eclíptica de la Tierra y el ecuador # x27s como el ecuador de la esfera celeste. El equivalente del meridiano es el primer punto de Aries. Imagínese extendiendo el círculo del ecuador al mismo diámetro que la eclíptica. Se trata de dos anillos en ángulo entre sí. Se tocan en dos lugares. Elegimos uno de estos, donde la órbita terrestre cruza la eclíptica en septiembre (equinoccio vernal norte) como el primer meridiano de la esfera celeste.

    Ahora podemos definir cualquier punto de la esfera celeste.

    Hay una sutileza. Los precesos de la órbita terrestre. Esto hace que el primer punto se mueva. Entonces, al definir un punto, tenemos que definir cuándo. Actualmente, utilizamos el año 2000 como predeterminado. Verá puestos con el año definido. Terminas por corregir esto. En realidad, es bastante: un grado cada 72 años.

    Por favor, describa qué sigue siendo confuso y trataré de ser más claro.


    Una revisión de coordenadas

    En la Tierra, una forma de describir una ubicación es con un sistema de coordenadas que se fija a la superficie de la Tierra.

    El sistema está orientado por el eje de rotación de la Tierra y tiene puntos especiales en los polos norte y sur. Usamos líneas de latitud y longitud para demarcar la superficie. Es obvio que la latitud se mide desde el ecuador. Pero, ¿dónde está el punto de partida de la longitud? No hay una opción "obvia". Después de muchas discusiones, las naciones europeas finalmente decidieron utilizar la ubicación del Observatorio de Greenwich en Inglaterra como punto de partida para la longitud.

    Hay varias formas de especificar una ubicación, por ejemplo, la del Observatorio RIT. Uno puede usar grados:

    O grados, minutos y segundos:

    O, en el caso de la longitud, se puede medir en zonas horarias. El sol se pondrá en el Observatorio RIT unas 5 horas y 11 minutos más tarde que en Greenwich, por lo que se podría decir

    Esto debería resultarle bastante familiar. ¿Crees que lo entiendes? Luego, intente aplicar sus conocimientos de latitud y longitud para resolver un pequeño problema simple:

    Encontrar la distancia entre dos ubicaciones en la Tierra es un primer paso para calcular la distancia a otros objetos del sistema solar a través del paralaje.

    Ascensión recta y declinación

    On puede hacer un sistema de coordenadas similar que se "fija al cielo":

    Una vez más, usamos el eje de rotación de la Tierra para orientar las coordenadas. Hay dos lugares especiales, los polos celestes norte y sur. A medida que la Tierra gira (hacia el Este), la esfera celeste parece girar (hacia el Oeste). Las estrellas parecen moverse en círculos: las pequeñas cerca de los polos celestes y las grandes cerca del ecuador celeste:


    Derechos de autor de la imagen David Malin.

    • Declinación, como una latitud celestial
    • Ascensión recta, como una longitud celeste

    Una vez más, hay varias formas de expresar una ubicación. La estrella Sirio, por ejemplo, se puede describir como en

    También podemos expresar la Declinación en Grados: ArcMinutes: ArcSeconds, al igual que lo hacemos para la latitud y, como es habitual, hay 360 grados alrededor de un círculo completo. Para la Ascensión Recta, los astrónomos siempre usan la convención de Horas: Minutos: Segundos. Hay 24 horas de RA alrededor de un círculo en el cielo, porque el Sol tarda 24 horas en moverse desde el amanecer hasta el siguiente amanecer.

    Por tanto, 1 hora de RA equivale a 15 grados de RA. A lo largo del ecuador celeste, esos 15 "grados de RA" son lo mismo que 15 grados ordinarios. Es decir, una estrella ubicada en (RA = 6 horas, Dec = 0 grados) estaría exactamente a 15 grados de una estrella ubicada en (RA = 7 horas, Dec = 0 grados). A medida que uno se aleja del ecuador celeste y se dirige a los polos, las líneas de RA convergen:

    Para puntos fuera del ecuador celeste, la distancia real en la dirección RA es menor en un factor de cos (dic).

    • la Ascensión Recta es de 6 horas, 45 minutos, 09 segundos
    • la declinación es -16 grados, 42 minutos de arco, 58 segundos de arco
    • un grado se divide en 60 minutos de arco
      • un minuto de arco se divide en 60 segundos de arco. Por lo tanto, hay 3600 segundos de arco en un grado
      • un minuto de tiempo (igual a 15 minutos de arco en el ecuador celeste) se divide en 60 segundos de tiempo. Por lo tanto, hay 3600 segundos de tiempo en una hora de tiempo.
        • un segundo de tiempo es igual a 15 segundos de arco en el ecuador celeste

        Una trigonometría esférica muy pequeña

        Has aprendido trigonometría en la escuela secundaria: senos, cosenos, el teorema de Pitágoras y todo ese jazz. Sin embargo, a menos que fuera a un De Verdad buena escuela secundaria, probablemente restringió sus cálculos a la geometría plana. Desafortunadamente, el cielo no es un avión. Medimos posiciones y coordenadas en la superficie interna de una esfera imaginaria. Eso significa que las viejas reglas ya no funcionan. El tema de trigonometría esférica no es simple, pero, en este curso, solo lo veremos.

        Dados dos vectores, a y B, cual es la distancia entre ellos? En un plano, podemos dividir cada vector en sus componentes y usar el teorema de Pitágoras:

        A lo largo de la superficie de la esfera celeste, si queremos encontrar el angular distancia entre dos puntos a y B, necesitamos usar la ley de los cosenos. En el caso habitual, los dos puntos se expresan en Ascensión recta (& alpha) y Declinación (& delta), así:

        En este caso, la ley de los cosenos se convierte en

        lo que nos da el coseno de la distancia angular deseada y gamma.

        Si estamos interesados ​​en distancias angulares muy pequeñas en el cielo - la separación entre los dos componentes de una estrella binaria, por ejemplo, o la distancia entre dos de las lunas de Júpiter - entonces hay dos aproximaciones comunes. Primero, si comenzamos con las coordenadas RA y Dec de los dos puntos, podemos hacer una fórmula pseudo-pitagórica, todo lo que tenemos que hacer es corregir la diferencia en Ascensión Recta con el coseno de la Declinación.

        En segundo lugar, si comenzamos con una imagen de una región muy pequeña del cielo, junto con una indicación de la escala en segundos de arco, así:

        • Elija dos direcciones ortogonales en la imagen
        • medir la separación (en segundos de arco) en cada dirección
        • usa la vieja fórmula pitagórica

        Copyright y copia Michael Richmond. Este trabajo tiene una licencia Creative Commons.


        Salto de estrellas

        Verifique que Vega todavía esté centrado en el campo de visión y deslice la escala de ascensión recta hasta que lea el valor de la estrella (nuevamente, consulte el manual de su telescopio para obtener instrucciones específicas).

        El marco de referencia de coordenadas de la montura ahora está "bloqueado" con el del cielo.

        Desbloquee el eje de declinación y mueva el visor hacia abajo (sur) un poco más de 16 ° hasta que lea el valor de la nebulosa con mancuernas: + 22,7 °.

        Bloquee el eje de declinación una vez más.

        Ahora desbloquee el eje polar para ajustar la ascensión recta. Dado que M27 tiene una ascensión recta mayor que Vega, debe rotar el eje polar 1h 23m en sentido antihorario (visto desde el norte) hasta que la escala de ascensión recta indique 20h 00m.

        Bloquee con cuidado el eje polar y mire a través del buscador o del instrumento principal.

        Es posible que deba usar sus controles de cámara lenta para refinar su puntería, pero el suave resplandor de la nebulosa debería estar allí para saludarlo.


        IV. CALCULE LA HORA GEOCÉNTRICA

        La simulación finalizada a la derecha muestra no solo los valores calculados para ASCENSIÓN DERECHA y DECLINACIÓN topocéntrica para un observador ubicado en la montaña Palomar, sino que también demuestra cómo la Luna se mueve a través del cielo a lo largo del tiempo.

        Obtenga el código fuente completo de JavaScript AQUÍ.

        También puede verificar los valores de ASCENSIÓN CORRECTA y DECLINACIÓN utilizando la interfaz web HORIZONTES de la NASA. Asegúrese de establecer la ubicación del observador en la ubicación topocéntrica adecuada para comparar.


        Junto con la ascensión recta (RA) y la época, la & # 8216declination & # 8217 (Dec) de un objeto se utiliza para definir su posición en la esfera celeste en el sistema de coordenadas ecuatoriales.
        Medido en grados, minutos de arco y segundos de arco, define qué tan al norte (Dec positivo) o al sur (Dec negativo) del ecuador celeste se encuentra el objeto, y es directamente análogo a la coordenada de latitud aquí en la Tierra. Las estrellas en el ecuador celeste tienen Dec = 0 o, las estrellas en el polo sur celeste tienen Dec = -90 o, y las estrellas en el polo norte celeste tienen Dec = + 90 o.

        Agregando el RA y la época, las coordenadas de una estrella típica pueden verse algo así como: 12: 52: 03.32, -47: 34: 43.0, J2000.0. En otras palabras, en el año 2000.0, la estrella tenía un RA de 12 horas 52 minutos y 3,32 segundos, y una Dec de 47 grados 34 minutos de arco 43 segundos de arco al sur del ecuador celeste.

        Estudia astronomía en línea en la Universidad de Swinburne
        Todo el material es © de la Universidad Tecnológica de Swinburne, excepto donde se indique.


        Astronomía

        El globo de los cielos se asemeja al globo de la Tierra, y las posiciones en él están marcadas de manera similar, por una red de meridianos que se extiende de polo a polo y de lineas de latitud perpendicular a ellos, rodeando el cielo. Para estudiar alguna galaxia en particular, un astrónomo dirige el telescopio a sus coordenadas.

        En tierra, el ecuador se divide en 360 grados, con el meridiano cero pasando por Greenwich y con el ángulo de longitud φ medido al este o al oeste de Greenwich, dependiendo de dónde se encuentra el meridiano correspondiente con el ecuador.


        En el cielo, el ecuador también se divide en 360 grados, pero la cuenta comienza en uno de los dos puntos donde el ecuador corta el eclíptica- el que alcanza el Sol alrededor del 21 de marzo. Se llama equinoccio de primavera ("vernal" significa relacionado con la primavera) o, a veces, el primer punto en Aries, porque en la antigüedad, cuando los griegos lo observaron por primera vez, estaba en la constelación zodiacal de Aries, el carnero. Desde entonces se ha movido, como se analiza en la sección posterior sobre la precesión.

        El globo celeste, sin embargo, usa términos y notaciones que difieren un poco de los del globo de la Tierra. Los meridianos están marcados por el ángulo α (alfa, griego A), llamado ascensión recta, no longitud. Se mide desde el equinoccio de primavera, pero solo hacia el este, y en lugar de ir de 0 a 360 grados, se especifica en horas y otras divisiones de tiempo, cada hora igual a 15 grados.