Введение

Небесная система координат, используемая для определения положений небесных объектов.

Экваториальная система координат – это широко используемая небесная система координат для определения положений небесных объектов. Она может быть реализована в сферических или прямоугольных координатах, обе из которых определены началом отсчета в центре Земли, фундаментальной плоскостью, состоящей из проекции земного экватора на небесную сферу (формирующей небесный экватор), основным направлением к точке весеннего равноденствия и правосторонней системой координат. Начало отсчета в центре Земли означает, что координаты геоцентрические, то есть определяются как видимые из центра Земли, как если бы она была прозрачной. Фундаментальная плоскость и основное направление означают, что система координат, хотя и выровнена с земным экватором и полюсом, не вращается вместе с Землей, а остается относительно неподвижной по отношению к фоновым звездам. Правосторонняя система координат означает, что координаты возрастают в направлении на север от и в направлении на восток вокруг фундаментальной плоскости.

Основное направление

Это описание ориентации системы отсчета несколько упрощено; ориентация не является полностью фиксированной. Медленное движение оси Земли, прецессия, вызывает медленное, непрерывное вращение системы координат к западу вокруг полюсов эклиптики, совершая полный оборот примерно за 26 000 лет. На это накладывается меньшее движение эклиптики и небольшое колебание оси Земли, нутация. Для определения точного первичного направления эти движения требуют указания равноденствия конкретной даты, известной как эпоха, при указании положения. Три наиболее часто используемых:
Среднее равноденствие стандартной эпохи (обычно J2000.0, но также могут использоваться B1950.0, B1900.0 и т.д.) представляет собой фиксированное стандартное направление, позволяющее напрямую сравнивать положения, определенные в разные даты. Среднее равноденствие даты – это точка пересечения эклиптики данной даты (то есть эклиптики в ее положении на данную дату) со средним экватором (то есть экватором, повернутым прецессией в его положение на данную дату, но свободным от небольших периодических колебаний нутации). Обычно используется при расчете орбит планет. Истинное равноденствие даты – это точка пересечения эклиптики данной даты с истинным экватором (то есть средним экватором плюс нутация). Это фактическое пересечение двух плоскостей в любой конкретный момент времени, с учетом всех движений. Таким образом, положение в экваториальной системе координат обычно указывается относительно истинного равноденствия и экватора даты, среднего равноденствия и экватора J2000.0 или аналогичных. Следует отметить, что "средней эклиптики" не существует, поскольку эклиптика не подвержена небольшим периодическим колебаниям.

Использование в астрономии

Сферические координаты звезды часто выражаются парой: прямое восхождение и склонение, без указания расстояния. Направление достаточно удалённых объектов одинаково для всех наблюдателей, поэтому удобно задавать это направление одними и теми же координатами для всех. В отличие от горизонтальной системы координат, где положение звезды меняется в зависимости от местоположения наблюдателя на поверхности Земли и непрерывно изменяется вместе с вращением Земли, экваториальная система координат позволяет однозначно определить направление на объект. Телескопы, оснащённые экваториальными монтировками и лимбами, используют экваториальную систему координат для наведения. Лимбы, в сочетании со звёздной картой или эфемеридами, позволяют легко навести телескоп на известные объекты на небесной сфере.

Склонение

Символ деклинации δ, (строчная "дельта", сокращенно DEC) измеряет угловое расстояние объекта, отсчитываемое перпендикулярно небесному экватору, положительное – к северу, отрицательное – к югу. Например, северный небесный полюс имеет деклинацию +90°. Началом отсчета деклинации служит небесный экватор, являющийся проекцией земного экватора на небесную сферу. Деклинация аналогична географической широте.

Правый подъем

Символ правого восхождения α (строчная "альфа", сокращенно RA) измеряет угловое расстояние объекта к востоку вдоль небесного экватора от точки весеннего равноденствия до часового круга, проходящего через этот объект. Точка весеннего равноденствия – одна из двух точек пересечения эклиптики и небесного экватора. Правое восхождение обычно измеряется в звездных часах, минутах и секундах, а не в градусах, что обусловлено методом измерения правого восхождения путем фиксации времени прохождения объектов через меридиан при вращении Земли. Один час правого восхождения равен 15°, а полный круг небесного экватора содержит 24 часа правого восхождения. Правое восхождение и склонение обычно обозначаются как RA/Dec.

Часовой угол

В качестве альтернативы прямому восхождению, часовой угол (сокращенно HA или LHA, местный часовой угол), представляющий собой левую систему координат, измеряет угловое расстояние объекта к западу вдоль небесного экватора от меридиана наблюдателя до часового круга, проходящего через этот объект. В отличие от прямого восхождения, часовой угол постоянно увеличивается по мере вращения Земли. Часовой угол можно рассматривать как способ измерения времени, прошедшего с момента верхней кульминации – момента, когда объект пересекает меридиан в зените. Звезде, достигающей кульминации на меридиане наблюдателя, присваивается часовой угол, равный нулю (0ч). Через один звёздный час (приблизительно 0,9973 солнечных часа) вращение Земли переместит звезду к западу от меридиана, и её часовой угол составит 1ч. При расчёте топоцентрических явлений прямое восхождение может быть преобразовано в часовой угол в качестве промежуточного этапа.