Прямое восхождение (сокращенно RA ; символ α ) — угловое расстояние конкретной точки, измеренное на восток вдоль небесного экватора от Солнца в день мартовского равноденствия до ( часового круга ) рассматриваемой точки над Землей. [1] В сочетании со склонением эти астрономические координаты определяют местоположение точки на небесной сфере в экваториальной системе координат .
Старый термин, прямое восхождение ( лат . ascensio recta ) [ 2 ] относится к восхождению , или точке на небесном экваторе, которая поднимается вместе с любым небесным объектом , если смотреть с экватора Земли , где небесный экватор пересекает горизонт под прямым углом . Он контрастирует с косым восхождением , точкой на небесном экваторе, которая поднимается вместе с любым небесным объектом, если смотреть с большинства широт на Земле, где небесный экватор пересекает горизонт под косым углом . [3]
Прямое восхождение — это небесный эквивалент земной долготы . И прямое восхождение, и долгота измеряют угол от основного направления (нулевой точки) на экваторе . Прямое восхождение измеряется от Солнца в день мартовского равноденствия, т. е. от Первой точки Овна , которая является местом на небесной сфере , где Солнце пересекает небесный экватор с юга на север в день мартовского равноденствия и в настоящее время находится в созвездии Рыб . Прямое восхождение измеряется непрерывно по полному кругу от этого выравнивания Земли и Солнца в пространстве, этого равноденствия, измерение увеличивается к востоку. [4]
При наблюдении с Земли (за исключением полюсов) отмечено, что объекты, имеющие 12 ч прямого восхождения, дольше всего видны (появляются в течение ночи) в мартовское равноденствие; те, у которых 0 ч прямого восхождения (кроме Солнца), делают это в сентябрьское равноденствие. В эти даты в полночь такие объекты достигнут («кульминируют» в) своей наивысшей точки (своего меридиана). Насколько высоко, зависит от их склонения; если склонение 0° (т. е. на небесном экваторе ), то на экваторе Земли они находятся прямо над головой (в зените ).
Для прямого восхождения можно было бы выбрать любую угловую единицу , но обычно ее измеряют в часах ( ч ), минутах ( м ) и секундах ( с ), причем 24 ч эквивалентны полному кругу . Астрономы выбрали эту единицу для измерения прямого восхождения, потому что они измеряют местоположение звезды, измеряя время ее прохождения через самую высокую точку на небе при вращении Земли . Линия, проходящая через самую высокую точку на небе, называемая меридианом , является проекцией линии долготы на небесную сферу. Поскольку полный круг содержит 24 ч прямого восхождения или 360° ( градусов дуги ), 1/24 окружности измеряется как 1 час прямого восхождения, или 15°; 1/1440 окружности измеряется как 1 м прямого восхождения или 15 минут дуги (также пишется как 15′); и 1/86400 окружности содержит 1 с прямого восхождения или 15 секунд дуги (также пишется как 15″). Полный круг, измеренный в единицах прямого восхождения, содержит 24 × 60 × 60 =86 400 с , или 24 × 60 =1 440 м , или 24 ч . [5]
Поскольку прямые восхождения измеряются в часах ( вращении Земли ), их можно использовать для определения положения объектов на небе. Например, если звезда с RA = 1 ч 30 м 00 с находится на своем меридиане, то звезда с RA = 20 ч 00 м 00 с будет на/на своем меридиане (в своей кажущейся наивысшей точке) на 18,5 сидерических часов позже.
Звездный часовой угол, используемый в небесной навигации , похож на прямое восхождение, но увеличивается на запад, а не на восток. Обычно измеряется в градусах (°), является дополнением прямого восхождения по отношению к 24 ч . [6] Важно не путать звездный часовой угол с астрономическим понятием часового угла , который измеряет угловое расстояние объекта на запад от местного меридиана .
Ось Земли описывает небольшую окружность (относительно ее небесного экватора) медленно на запад вокруг небесных полюсов , совершая один цикл примерно за 26 000 лет. Это движение, известное как прецессия , заставляет координаты неподвижных небесных объектов непрерывно, хотя и довольно медленно, меняться. Поэтому экваториальные координаты (включая прямое восхождение) по своей сути являются относительными к году их наблюдения, и астрономы указывают их со ссылкой на конкретный год, известный как эпоха . Координаты из разных эпох должны быть математически повернуты, чтобы соответствовать друг другу или соответствовать стандартной эпохе. [7] Прямое восхождение для «неподвижных звезд» на экваторе увеличивается примерно на 3,1 секунды в год или 5,1 минуты в столетие, но для неподвижных звезд вдали от экватора скорость изменения может быть любой от отрицательной бесконечности до положительной бесконечности. (К этому следует добавить собственное движение звезды.) За цикл прецессии в 26 000 лет «неподвижные звезды», которые находятся далеко от полюсов эклиптики , увеличивают прямое восхождение на 24 ч, или примерно на 5,6' за столетие, тогда как звезды в пределах 23,5° от полюса эклиптики претерпевают чистое изменение на 0 ч. Прямое восхождение Полярной звезды быстро увеличивается — в 2000 г. н. э. оно составляло 2,5 ч, но когда она приблизится к северному небесному полюсу в 2100 г., ее прямое восхождение составит 6 ч. Северный полюс эклиптики в Драконе и Южный полюс эклиптики в Золотой Рыбе всегда имеют прямое восхождение 18 ч и 6 ч соответственно.
В настоящее время используется стандартная эпоха J2000.0 , которая приходится на 1 января 2000 года в 12:00 TT . Префикс "J" указывает на то, что это юлианская эпоха . До J2000.0 астрономы использовали последовательные бесселевские эпохи B1875.0, B1900.0 и B1950.0. [8]
Концепция прямого восхождения была известна по крайней мере еще со времен Гиппарха , который измерял звезды в экваториальных координатах во II веке до н. э. Однако Гиппарх и его последователи составляли свои звездные каталоги в эклиптических координатах , а использование прямого восхождения ограничивалось особыми случаями.
С изобретением телескопа астрономы получили возможность наблюдать небесные объекты более подробно, при условии, что телескоп можно было удерживать направленным на объект в течение определенного периода времени. Самый простой способ сделать это — использовать экваториальную монтировку , которая позволяет выровнять телескоп с одним из двух его шарниров параллельно оси Земли. Моторизованный часовой привод часто используется с экваториальной монтировкой, чтобы компенсировать вращение Земли . Поскольку экваториальная монтировка стала широко использоваться для наблюдений, в то же время для простоты была принята экваториальная система координат, которая включает прямое восхождение. Затем экваториальные монтировки можно было точно наводить на объекты с известным прямым восхождением и склонением с помощью установочных кругов . Первым звездным каталогом, в котором использовались прямое восхождение и склонение, была Historia Coelestis Britannica Джона Флемстида (1712, 1725).
