Галактическая система координат

Галактическая система координат — это небесная система координат в сферических координатах , центром которой является Солнце , основное направление совпадает с приблизительным центром Галактики Млечный Путь , а фундаментальная плоскость параллельна приближению галактической плоскости , но смещена относительно ее. север. Он использует правостороннее соглашение , что означает, что координаты положительны в направлении севера и востока в фундаментальной плоскости . ^[1]

Сферические координаты

Галактическая долгота

Долгота (символ $l$ ) измеряет угловое расстояние объекта к востоку вдоль галактического экватора от Галактического центра. Аналогично земной долготе , галактическая долгота обычно измеряется в градусах (°).

Галактическая широта

Широта (символ $b$ ) измеряет угол объекта к северу от галактического экватора (или средней плоскости), если смотреть с Земли. Аналогично земной широте , галактическая широта обычно измеряется в градусах (°).

Определение

Первую галактическую систему координат использовал Уильям Гершель в 1785 году. Ряд различных систем координат, каждая из которых отличалась на несколько градусов, использовался до 1932 года, когда Лундская обсерватория собрала набор таблиц преобразования, которые определили стандартную галактическую систему координат, основанную на северный полюс галактики на высоте 12 ^ч 40 ^м по восхождению , +28° склонения (в соответствии с соглашением эпохи B1900.0 ) и долгота 0° в точке пересечения галактической плоскости и экваториальной плоскости . ^[1]

В 1958 году Международный астрономический союз (МАС) определил галактическую систему координат на основе радионаблюдений галактического нейтрального водорода через линию водорода , изменив определение галактической долготы на 32° и широты на 1,5°. ^[1] В экваториальной системе координат , для равноденствия и экватора 1950.0 года , северный галактический полюс определен по прямому восхождению 12 ^ч 49 ^м , склонению +27,4°, в созвездии Комы Вероники , с вероятной погрешностью ±0,1°. ^[2] Долгота 0° — это большой полукруг, который начинается из этой точки вдоль линии под углом 123° по отношению к экваториальному полюсу . Галактическая долгота увеличивается в том же направлении, что и прямое восхождение. Галактическая широта положительна по отношению к северному галактическому полюсу, при этом плоскость, проходящая через Солнце и параллельная галактическому экватору, равна 0 °, а полюса составляют ± 90 °. ^[3] Основываясь на этом определении, галактические полюса и экватор могут быть найдены с помощью сферической тригонометрии и могут быть прецессированы к другим эпохам ; см. таблицу.

МАС рекомендовал, чтобы в течение периода перехода от старой системы, существовавшей до 1958 года, к новой, старые долгота и широта обозначались $l I$ и $b I$ , а новые - $l II$ и $b II$ . ^[3] Это соглашение иногда встречается. ^[4]

Радиоисточник Стрелец А* , который является лучшим физическим маркером истинного Галактического Центра , расположен в точке 17 ^ч 45 ^м 40,0409 ^с , −29°00′ 28,118″ (J2000). ^[2] Округленное до того же количества цифр, что и в таблице, 17 ^ч 45,7 ^м , −29,01° (J2000), имеется смещение примерно на 0,07° от определенного центра координат, что находится в пределах оценки погрешности 1958 года, равной ±0,1°. . Из-за положения Солнца, которое в настоящее время находитсяВ 56,75 ± 6,20 лет к северу от срединной плоскости и по гелиоцентрическому определению, принятому МАС, галактические координаты Стрельца A*: широта +0° 07′ 12″ южной широты, долгота 0° 04′ 06″ . Поскольку, как определено, галактическая система координат не вращается со временем, Sgr A* фактически уменьшается по долготе со скоростью вращения галактики на Солнце, $Ω$ , примерно 5,7 угловых секунд в год (см. Константы Оорта ).

Преобразование между экваториальными и галактическими координатами

Местоположение объекта, выраженное в экваториальной системе координат, может быть преобразовано в галактическую систему координат. В этих уравнениях $α$ — прямое восхождение , $δ$ — склонение . NGP относится к значениям координат северного галактического полюса, а NCP — к значениям северного полюса мира. ^[5]

{\begin{aligned}\sin(b)&=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(\delta)+\cos(\delta _{\text{NGP}} )\cos(\delta)\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos( \delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos(\delta _{ \text{NGP}})\sin(\delta )-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}} )\end{выровнено}}

Обратное (от галактического к экваториальному) также можно выполнить с помощью следующих формул преобразования.

{\begin{aligned}\sin(\delta) &=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)+\cos(\delta _{\text{NGP}} )\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos( b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(\delta _{ \text{NGP}})\sin(b)-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\end{aligned }}

Где:

\alpha _{\text{NGP}}=12^{h}51.4^{m}\qquad \delta _{\text{NGP}}=27.13^{\circ }\qquad l_{\text{NCP}}=122.93314^{\circ }

Прямоугольные координаты

В некоторых приложениях используются прямоугольные координаты, основанные на галактической долготе, широте и расстоянии. В некоторых работах, посвященных далекому прошлому или будущему, галактическая система координат считается вращающейся, так что ось $x$ всегда идет к центру галактики. ^[6]

Существует два основных прямоугольных варианта галактических координат, обычно используемых для расчета космических скоростей галактических объектов. В этих системах оси $xyz$ обозначаются $UVW$ , но определения различаются в зависимости от автора. В одной системе ось $U$ направлена к Центру Галактики ( $l$ = 0°) и является правосторонней системой (положительной к востоку и к северному галактическому полюсу); в другом — ось $U$ направлена к галактическому антицентру ( $l$ = 180°) и является левосторонней системой (положительной к востоку и к северному галактическому полюсу). ^[7]

В созвездиях

Галактический экватор проходит через следующие созвездия : ^[8]

Смотрите также

Викискладе есть медиафайлы, связанные с галактической системой координат .

Галактический квадрант — один из четырех круглых секторов галактики Млечный Путь.
Сверхгалактическая система координат - система координат
Астрономические системы координат - Система определения положения небесных объектов.
Формирование и эволюция галактик . С однородного начала, формирование первых галактик, то, как галактики меняются с течением времени.
Млечный Путь – галактика, содержащая Солнечную систему.

Внешние ссылки

Универсальный преобразователь координат.
Галактическая система координат — демонстрация Вольфрама
Галактические координаты, Интернет-энциклопедия науки.
Фиона Винсент, Позиционная астрономия: галактические координаты, Университет Сент-Эндрюс.
Атлас Вселенной