Jason Harris

# Sistemi di coordinate celesti

Un requisito fondamentale per lo studio degli oggetti celesti è determinare dove essi si trovino in cielo. Per specificare le posizioni nel cielo, gli astronomi hanno ideato diversi sistemi di coordinate. Ognuno di essi usa un reticolo di coordinate proiettato sulla sfera celeste, in analogia con il sistema di coordinate geografiche usato sulla superficie terrestre. I sistemi di coordinate differiscono soltanto nella scelta del loro piano fondamentale, che divide il cielo in due emisferi uguali lungo un cerchio massimo (il piano fondamentale del sistema geografico è l'equatore terrestre). Ogni sistema di coordinate prende il nome dal proprio piano fondamentale.

## Il sistema di coordinate equatoriali

Il sistema di coordinate equatoriali è probabilmente il sistema di coordinate celesti più usato. È anche quello più strettamente legato al sistema di coordinate geografiche, dato che usa lo stesso piano fondamentale e gli stessi poli. La proiezione dell'equatore terrestre sulla sfera celeste prende il nome di equatore celeste. Allo stesso modo, proiettando i poli geografici sulla sfera celeste si definiscono i poli celesti nord e sud.

C'è però un'importante differenza tra i sistemi di coordinate equatoriali e geografiche: quest'ultimo è solidale con la Terra e ruota con essa. Il sistema equatoriale è solidale con le stelle

A dire il vero, le coordinate equatoriali non sono del tutto solidali con le stelle. Vedi precessione. Inoltre, se si usa l'angolo orario al posto dell'ascensione retta, il sistema equatoriale diventa solidale con la Terra, e non con le stelle.

, perciò sembra ruotare nel cielo con le stelle, ma ovviamente è la Terra a ruotare sotto il cielo fisso.

L'angolo latitudinale (equivalente alla latitudine) del sistema equatoriale è chiamato declinazione (abbreviato in Dec), e misura l'angolo di un oggetto rispetto all'equatore celeste. L'angolo longitudinale è chiamato ascensione retta (abbreviato in AR) e misura l'angolo di un oggetto, verso est, rispetto all'equinozio vernale. Al contrario della longitudine, l'ascensione retta si misura solitamente in ore invece che in gradi, dato che la rotazione apparente del sistema di coordinate equatoriali è strettamente legata al tempo siderale e all'angolo orario. Poiché una rotazione completa del cielo dura 24 ore, ci sono 360 gradi / 24 ore = 15 gradi in un'ora di ascensione retta.

Le coordinate equatoriali per oggetti del cielo profondo e stelle non variano in modo significativo in brevi intervalli di tempo, dato che non sono soggette al moto diurno (la rotazione giornaliera apparente del cielo attorno alla Terra; tuttavia, questo richiede 1 giorno siderale e non un giorno solare). Queste coordinate sono adatte per cataloghi di stelle e oggetti del cielo profondo (le coordinate galattiche possono essere ugualmente usate, ma sono scomode da usare da un punto di vista della Terra). Tuttavia, ci sono effetti che causano la variazione di AR/Dec di oggetti col tempo, cioè precessione e nutazione, e in maniera minore anche il moto proprio. Le coordinate equatoriali sono quindi generalmente specificate con un'epoca adatta, tenendo conto della precessione. Epoche comunemente usate includono J2000.0 (anno giuliano 2000) e B1950.0 (anno besseliano 1950).

## Il sistema di coordinate orizzontali

Il sistema di coordinate orizzontali usa l'orizzonte locale dell'osservatore come piano fondamentale. Esso divide convenientemente il cielo nell'emisfero superiore, visibile, e in quello inferiore, invisibile (dato che c'è la Terra di mezzo). Il polo dell'emisfero superiore è chiamato zenit, mentre quello dell'emisfero inferiore è detto nadir. L'angolo di un oggetto rispetto all'orizzonte è chiamato altezza (abbreviato in Alt). L'angolo di un oggetto lungo l'orizzonte (misurato dal punto a nord, in direzione est) è detto azimut. Il sistema di coordinate orizzontali è noto anche come sistema di coordinate altazimutali.

Il sistema di coordinate orizzontali è solidale con la Terra, non con le stelle. Perciò, l'altezza e l'azimut di un oggetto cambiano col passare del tempo, col movimento apparente dell'oggetto nel cielo. Inoltre, dato che il sistema orizzontale è definito dall'orizzonte locale dell'osservatore, lo stesso oggetto visto da luoghi differenti della Terra nello stesso istante avrà valori differenti di altezza e azimut.

Le coordinate orizzontali sono molto utili per determinare gli istanti di levata e tramonto di un oggetto celeste. Quando un oggetto ha altezza pari a zero gradi, sta sorgendo (se l'azimut è < 180 gradi) o tramontando (se l'azimut è > 180 gradi).

## Il sistema di coordinate eclittiche

Il sistema di coordinate eclittiche usa l'eclittica come piano fondamentale. L'eclittica è il percorso che il Sole sembra compiere in cielo nel corso di un anno. È anche la proiezione dell'orbita terrestre sulla sfera celeste. L'angolo latitudinale è chiamato latitudine eclittica, e quello longitudinale è detto longitudine eclittica. Come l'ascensione retta nel sistema equatoriale, il punto zero della longitudine eclittica è l'equinozio vernale.

Secondo te a cosa può servire un sistema di coordinate del genere? Se pensi che serva a tracciare gli oggetti del sistema solare, hai indovinato! Tutti i pianeti (tranne Plutone) orbitano attorno al Sole approssimativamente nello stesso piano, così si trovano sempre nei pressi dell'eclittica (&ie; hanno sempre una piccola latitudine eclittica).

## Il sistema di coordinate galattiche

Il sistema di coordinate galattiche usa la Via Lattea come piano fondamentale. L'angolo latitudinale è chiamato latitudine galattica, e quello longitudinale è detto longitudine galattica. Questo sistema di coordinate è ultile per studiare la Galassia stessa. Per esempio, ci si potrebbe domandare come varia la densità di stelle in funzione della latitudine galattica, per determinare quanto è schiacciato il disco della Via Lattea.