آسمان و مفاهیم پایه نجوم کروی
مفاهیم ابتدایی از آسمان
کره سماوی
هر آنچه که اطراف یک ناظر قرار دارد و تا بینهایت ادامه دارد کره سماوی است اما چرا کره؟ زیرا هر آنچه که دیده می شود در واقع تصویر شده آن جسم یا ستاره است و وقتی ما به آسمان نگاه می کنیم آنچه می بینیم تنها ستارگان و فاصله زاویه ای بین آن هاست و ما از فاصله آن ها خبری نداریم(مگر به وسیله ابزار). در این صورت می توان جهت حفظ این خواص تمام ستارگان را در کره ای به شعاع دلخواه تصویر کرد که همان کره سماوی نام دارد.
مرکز کره سماوی
مرکز کره سماوی ناظر است که در واقع در هر لحظه حدودا 50 درصد آسمان را مشاهده می کند.
منظور از فاصله زاویه ای یا جدایی زاویه ای چیست؟
چون ناظر در مرکز کره قرار دارد می تواند بین دو نقطه بر روی کره یک زاویه تعریف کند که در واقع زاویه بین خطوط واصل مرکز کره (ناظر) به ستاره هاست.
چرا جدایی زاویه ای اهمیت دارد؟
چون این زاویه همواره ثابت است از روی این می توان با در داشتن فاصله واقعی دو ستاره فاصله دو ستاره از هم را بدست آورد.
چرا آسمان حرکت می کند؟
زمین در فضا حول محورش می چرخد و این حرکت باعث می شود که چیز های ثابت از دید ناظرین زمینی متحرک به نظر برسند. مثلا یک خودروی در حال حرکت را در نظر بگیرید که شما در داخل آن نشسته اید. در این صورت اشیای خارج خودرو مثل درختان و ... از دید شما حرکت می کنند. حال کره زمین چون حول یک محور می چرخد به همین دلیل ستارگان نیز از دید ناظرین حول یک نقطه خاص منتهی برعکس می چرخند.
این نقطه خاص که در برهه زمانی نسبتا طولانی تقریبا ثابت است به قطب شمال سماوی مشهور است که هم اکنون ستاره قطبی (polaris ) در این مکان قرار دارد.
نتیجه گیری: تمام ستارگان در کره سماوی به مرکزیت ناظر حول نقطه ای به نام قطب شمال سماوی در حال حرکت هستندو جهت حرکت آن ها بر خلاف جهت حرکت زمین یعنی از شرق به غرب است. یا به عبارتی از شرق طلوع می کنند و از غرب غروب می کنند.
نجوم کروی، باز هم شروع...
قرار است نجوم کروی را بار دیگر شروع کنیم:
نجوم کروی! بگذریم از این که علمی است که کره آسمان را مطالعه می کند و غیره و ذلک!!!
در ابتدا شاید فکر کردن در مورد این سوال که "چرا آسمان را کره می بینیم ؟؟"برای شروع خیلی هم بد نباشد.
واقعن چرا؟ بعد از این سوال بعضی ها می پرسند اصلن مگر آسمان را کره می بینیم؟؟
خب کره مجموعه نقاطی است فاصله آن ها از یک نقطه یکی است. و قطعن قبول دارید که نقطه ای از آسمان به شما نزدیک تر یا دورتر نیست. حتی اگر هم باشد ( به طور مثال مشتری خییییلی نزدیک تر از شعرای یمانی است) تنها با نگاه کردن به آسمان این را نمی فهمیم. خب جواب سوال در این جملات بود، چشم ما نمی تواند فاصله اجسام را از یک حدی که دورتر باشند تشخیص بدهد، عددش یادم نمی آید ولی به طور مثال به آسمان که نگاه می کنید نمی توانید بدانید کدام ابر از شما دورتر است. همه ی آن ها دورند! همین مسئله در مورد ستارگان و هر چه که آن بالا هست وجود دارد. همه ی آن ها بسیار دورند و انگار در یک فاصله بسیار دورند!
برای ما مهم است این کره را بشناسیم، از هر لحاظ. بنابراین هر اندازه گیری که بخواهیم بکنیم نیاز دارد که بدانیم این که اندازه گرفتیم کجای کره بود. پس باید دستگاه مختصاتی روی کره کار بگذاریم، مثل کره زمین دیگر، ساده است! ابعاد کره زمین در مقایسه با ابعاد عالم اصلن اصلن اصلن ... قابل در نظر گرفتن نیست، عالم از هر جهت بی نهایت به نظر می رسد! پس منطقی است که ما مرکز این کره بی نهایت باشیم، یا هر نقطه دیگری این فکر را بکند، مشکلی ایجاد نمی شود برای نجوم کروی. یعنی هر کس فکر کند مرکز کره است و با این فرض کره را مطالعه کند
هر ناظری، دقیقن هر ناظری روی کره زمین یک افق دارد. افق چیست؟؟ جایی که از نظر بصری آسمان به زمین میرسد؟؟ بله این حرف درست است! اصلن بیراه نیست! اما یعنی چه؟؟ کره آسمان بی نهایت بود ، بعد زمین به آسمان برسد؟؟ خب این یعنی اگر در یک نقطه زمین یک صفحه به آن مماس کنیم و آن صفحه بی نهایت باشد کره آسمان و صفحه حالا یکدیگر را در بی نهایت قطع می کنند! پس افق هر ناظر صفحه ای بی نهایت است که در محل ناظر به کره زمین مماس شده باشد. سخت که نبود؟؟
از شکل هم معلوم است که اگر ناظر عوض شود این کره آسمانی که مشاهده می کند در آن لحظه عوض می شود. پس چیزی که در یک لحظه یک ناظر مشاهده می کند به مکان ناظر بر روی کره زمین بستگی دارد. پس منطقی به نظر می رسد که یکی از روش های مدرج کردن کره این باشد که هر ناظر کره سماوی خودش را مدرج کند. یعنی هر ناظر یک دستگاه مختصات محلی داشته باشد که به افقش ربط دارد.
تعریف می کنیم، چیزی جز این نیست و نمی تواند باشد:
همانند عرض جغرافیایی این جا ارتفاع را داریم که از افق ناظر اندازه گرفته می شود به صورت عمود بر افق ، تا به نقطه سر سو برسد که دقیقن بالای سر ناظر است! (البته با واحد درجه و نه متر یا کیلو متر! چون از جنس زاویه است) ارتفاع برابر زاویه ای است که ناظر از افق تا ستاره اندازه می گیرد
مانند طول جغرافیایی سمت را داریم که از شمال در جهت شرق اندازه گرفته می شود ، برابر کمانی است که روی افق تشکیل می شود یا زاویه بین نصف النهار ی که از سر سو و شمال افق می گذرد و نصف النهار گذرنده از ستاره
شکل را ببینید
(ارتفاع altitude سمت azimuth سرسو zenith)