Циркумполярная звезда — это звезда , которая, если смотреть с заданной широты на Земле, никогда не заходит за горизонт из-за ее кажущейся близости к одному из небесных полюсов . Циркумполярные звезды, таким образом, видны из указанного местоположения в направлении ближайшего полюса в течение всей ночи каждую ночь года (и были бы постоянно видны в течение всего дня, если бы их не подавлял солнечный свет ). Другие называются сезонными звездами.
Все околополярные звезды лежат внутри околополярного круга , размер которого определяется широтой наблюдателя. В частности, угловая мера радиуса этого круга равна широте наблюдателя. Чем ближе наблюдатель к Северному или Южному полюсу , тем больше его околополярный круг.
До того, как определение Арктики было формализовано как регион к северу от Полярного круга , который испытывает Полуночное солнце , оно в более широком смысле означало те места, где созвездия «медведя» ( Большая Медведица , и Малая Медведица , Малая Медведица) находились высоко в небе. Таким образом, слово «Арктика» происходит от греческого ἀρκτικός ( arktikos ), «медвежий», от ἄρκτος ( arktos ), «медведь».
Поскольку Земля ежедневно вращается вокруг своей оси, звезды, по-видимому, движутся по круговым траекториям вокруг одного из небесных полюсов (северного небесного полюса для наблюдателей в Северном полушарии или южного небесного полюса для наблюдателей в Южном полушарии ). Звезды, далекие от небесного полюса, кажутся вращающимися по большим кругам; звезды, расположенные очень близко к небесному полюсу, вращаются по малым кругам и, следовательно, едва ли вообще участвуют в каком-либо суточном движении . В зависимости от широты наблюдателя на Земле, некоторые звезды — околополярные — находятся достаточно близко к небесному полюсу, чтобы постоянно оставаться над горизонтом, в то время как другие звезды опускаются за горизонт на некоторую часть своего суточного кругового пути (а другие остаются постоянно под горизонтом).
Околополярные звезды, по-видимому, лежат внутри круга, центр которого находится на небесном полюсе и касается горизонта. На Северном полюсе Земли северный небесный полюс находится прямо над головой, и все звезды, которые вообще видны (то есть все звезды в Северном небесном полушарии ), являются околополярными. [1] По мере того, как человек движется на юг, северный небесный полюс движется к северному горизонту. Все больше и больше звезд, которые находятся на расстоянии от него, начинают исчезать за горизонтом на некоторую часть своей суточной « орбиты », и круг, содержащий оставшиеся околополярные звезды, становится все меньше. На экваторе этот круг исчезает в одной точке — самом небесном полюсе, — который лежит на горизонте, и поэтому все звезды, способные быть околополярными, находятся в течение половины каждого 24-часового периода под горизонтом. Там сама Полярная звезда будет видна только с места достаточной высоты.
При движении к югу от экватора происходит обратное. Южный небесный полюс кажется все выше в небе, и все звезды, лежащие внутри все большего круга с центром на этом полюсе, становятся околополярными вокруг него. Это продолжается до тех пор, пока не достигнешь Южного полюса Земли , где снова все видимые звезды являются околополярными.
Небесный северный полюс расположен очень близко (менее чем в 1°) к полярной звезде (Полярной или Северной звезде), поэтому из Северного полушария все околополярные звезды кажутся движущимися вокруг Полярной звезды. Сама Полярная звезда остается почти неподвижной, всегда на севере (т. е. азимут 0°) и всегда на одной и той же высоте (угол от горизонта), равной широте наблюдателя . Затем они классифицируются по квадрантам.
Полярная звезда всегда имеет азимут, равный нулю . Высота полюса для данной широты Ø фиксирована, и ее значение определяется следующей формулой: A = 90° - Ø. Все звезды со склонением меньше A не являются околополярными. [2]
Является ли звезда циркумполярной, зависит от широты наблюдателя . [3] Поскольку высота северного или южного полюса мира (который виден) равна абсолютному значению широты наблюдателя, [3] любая звезда, угловое расстояние которой от видимого полюса мира меньше абсолютной широты, будет циркумполярной. Например, если широта наблюдателя составляет 50° с.ш., любая звезда будет циркумполярной, если она находится менее чем в 50° от северного полюса мира. Если широта наблюдателя составляет 35° ю.ш., то все звезды в пределах 35° от южного полюса мира являются циркумполярными. Звезды на небесном экваторе не являются циркумполярными при наблюдении с любой широты в любом полушарии Земли. «Звезда, полярное расстояние которой приблизительно равно или меньше широты наблюдателя». [4]
Является ли данная звезда циркумполярной на широте наблюдателя ( θ ), можно рассчитать по склонению звезды ( δ ). Звезда является циркумполярной, если θ + δ больше +90° (наблюдатель в Северном полушарии ) или θ + δ меньше −90° (наблюдатель в Южном полушарии ).
«Звезда, чей суточный круг находится над горизонтом, никогда не заходит, даже если ее нельзя увидеть в течение дня. Обозначение звезды как циркумполярной зависит от широты наблюдателя. На экваторе ни одна звезда не является циркумполярной. На Северном или Южном полюсе все звезды, которые вообще видны, являются циркумполярными, поскольку только одна половина небесной сферы может быть видна. Для наблюдателя на любой другой широте звезда, склонение которой больше 90° минус широта наблюдателя, будет циркумполярной, кажущейся окружающей небесный полюс и всегда остающейся над горизонтом. Созвездие, состоящее полностью из циркумполярных звезд, также называется циркумполярным. На большей части Соединенных Штатов (выше широты 40° с.ш.) Большая Медведица является циркумполярной». [4]
Аналогично, звезда никогда не поднимется над местным горизонтом, если δ − θ меньше −90° (наблюдатель в Северном полушарии) или δ − θ больше +90° (наблюдатель в Южном полушарии). Таким образом, Канопус невидим из Сан-Франциско и Луисвилля, Кентукки , но слабо виден из Фресно , Талсы и Вирджиния-Бич .
Некоторые звезды в пределах далекого северного созвездия (такие как Кассиопея , Цефей , Большая Медведица и Малая Медведица ) примерно к северу от тропика Рака (23° 26′ с.ш.) будут околополярными звездами, которые никогда не восходят и не заходят. [3]
Например, для наблюдателей с Британских островов звезды первой величины Капелла (склонение +45° 59′) и Денеб (+45° 16′) не заходят ни из какой точки страны. Вега (+38° 47′) технически является циркумполярной к северу от широты 51° 13′ с.ш. (чуть южнее Лондона ); принимая во внимание атмосферную рефракцию , ее, вероятно, можно будет увидеть заходящей на уровне моря только из Корнуолла и Нормандских островов .
Звезды в далеких южных созвездиях (таких как Южный Крест , Муха и Гидр ), расположенные примерно к югу от тропика Козерога (23° 26′ ю.ш.), являются околополярными по отношению к типичным точкам наблюдения за этим тропиком. [3]
Звезды (и созвездия), которые являются околополярными в одном полушарии, всегда невидимы на той же широте (или выше) противоположного полушария, и они никогда не поднимаются над горизонтом. Например, южная звезда Акрукс невидима из большей части смежных Соединенных Штатов , аналогично, семь звезд северного астеризма Большой Медведицы невидимы из большей части региона Патагонии в Южной Америке .
Циркумполярное созвездие — это созвездие (группа звёзд ), которое никогда не заходит за горизонт , если смотреть с определённого места на Земле . Если смотреть с Северного полюса , все полностью видимые созвездия к северу от небесного экватора являются циркумполярными, и то же самое касается созвездий к югу от небесного экватора, если смотреть с Южного полюса . Если смотреть с экватора , циркумполярных созвездий нет. Если смотреть со средних северных широт (40–50° с.ш.), циркумполярные созвездия могут включать Большую Медведицу , Малую Медведицу , Дракона , Цефея , Кассиопею и менее известные Жирафа , Рысь и Ящерицу . [5]
