Jason Harris

# Himmelskoordinatsystem

Ett grundläggande krav för att kunna studera himlen är att kunna avgöra var på himlen saker finns. För att ange positioner på himlen, har astronomer utvecklat flera koordinatsystem. Vart och ett använder ett rutnät med koordinater som projiceras på himmelssfären, analogt med det geografiska koordinatsystemet som används på jordens yta. Koordinatsystemen skiljer sig bara i sitt val av grundplan, som delar himlen i två likadana halvklot längs en storcirkel. (grundplanet för det geografiska koordinatsystemet är jordens ekvator). Varje koordinatsystem namnges efter sitt val av grundplan.

## Det ekvatoriella koordinatsystemet

Det ekvatoriella koordinatsystemet är troligen det mest använda himmelskoordinatsystemet. Det är också närmast släkt med det geografiska koordinatsystemet, eftersom de använder samma grundplan, och samma poler. Projektionen av jordens ekvator på himmelssfären kallas himmelsekvatorn. På samma sätt ger projektion av de geografiska polerna på himmelssfären de norra och södra himmelspolerna.

Det finns dock en viktig skillnad mellan de ekvatoriella och geografiska koordinatsystemen: det geografiska systemet är fixerat vid jorden, och det roterar med jorden. Det ekvatoriella systemet är fixerat vid stjärnorna

I själva verket är inte de ekvatoriella koordinaterna riktigt fixerade vid stjärnorna. Se precession. Dessutom om timvinkel används istället för rektascension, så är det ekvatoriella systemet fixerat vid jorden, inte stjärnorna.

, så det verkar rotera över himlen med stjärnorna, men det är förstås i verkligheten jorden som roterar under den stillastående himlen.

Den latitudliknande vinkeln i det ekvatoriella systemet kallas deklination (med förkortningen Dek). Den mäter vinkeln för ett objekt ovanför eller under himmelsekvatorn. Den longitudliknande vinkeln kallas rektascension (förkortat RA). Den mäter vinkeln för ett objekt öster om vårdagjämningen. Till skillnad från longituder, mäts rektascensionen oftast i timmar istället för grader, eftersom den skenbara rotationen av det ekvatoriella koordinatsystemet är närbesläktat till siderisk tid och timvinkel. Eftersom ett helt varv på himlen tar 24 timmar att fullborda, går det (360 grader / 24 timmar) = 15 grader på en timmes rektascension.

Ekvatoriella koordinater för avlägsna himmelsobjekt och stjärnor varierar inte nämnvärt under korta tidsperioder, eftersom de inte påverkas av daglig rörelse (himlens skenbara dagliga rotation omkring jorden. Observera dock att den tar ett stjärndygn i motsats till ett soldygn). De är lämpliga koordinater för att skapa kataloger över stjärnor och avlägsna himmelsobjekt (observera att också galaktiska koordinater fungerar bra, men är besvärliga att använda från jordens synpunkt). Dock finns det effekter som gör att rektascension och deklination för objekt varierar med tiden, nämligen precession och nutation, samt verklig rörelse, där den senare är ännu mindre viktig. Ekvatoriella koordinater anges därmed ofta med en lämplig epok, för att ta hänsyn till precession. Populära epoker omfattar J2000,0 (julianska året 2000) och B1950,0 (Bessel-året 1950).

## Det horisontella koordinatsystemet

Det horisontella koordinatsystemet använder observatörens lokala horisont som grundplan. Det här delar upp himlen på ett bekvämt sätt i det övre halvklotet som kan ses, och det undre halvklotet som inte kan ses (eftersom jorden är i vägen). Polen för det övre halvklotet kallas zenit. Polen för det undre halvklotet kallas nadir. Vinkeln för ett objekt ovanför eller under horisonten kallas elevationen (förkortas alt). Vinkeln på ett objekt runt horisonten (mätt från norra punkten, mot öster) kallas azimut. Det horisontella koordinatsystemet kallas ibland också alt/az-koodinatsystemet.

Det horisontella koordinatsystemet är fixerat vid jorden, inte stjärnorna. Därför ändras elevation och azimut för ett objekt med tiden, allteftersom objektet förefaller driva över himlen. Dessutom, eftersom det horisontella systemet definieras med den lokala horisonten, kommer samma objekt som betraktas från olika platser på jorden vid samma tid, att ha olika värden på elevation och azimut.

Horisontella koordinater är mycket användbara för att avgöra uppgångs- och nergångstider för ett himmelsobjekt. När ett objekt har elevationen = 0 grader, går det antingen upp (om dess azimut är < 180 grader) eller går det ner (om dess azimut är > 180 grader).

## Det ekliptiska koordinatsystemet

Det ekliptiska koordinatsystemet använder ekliptikan som grundplan. Ekliptikan är vägen som solen verkar följa över himlen under årets gång. Det är också en projektion av jordens banplan på himmelssfären. Latitudvinkeln kallas ekliptisk latitud, och longitudvinkeln kallas ekliptisk longitud. Liksom rektascensionen i det ekvatoriella systemet, är nollpunkten för den ekliptiska longituden vårdagjämningen.

Vad tror du att ett sådant koordinatsystem kan vara användbart till? Om du gissade att kartlägga objekt i solsystemet, har du alldeles rätt! Varje planet (utom Pluto) går runt solen i ungefär samma plan, så att de alltid verkar vara någonstans nära ekliptikan (dvs. de har alltid små ekliptiska latituder).

## Det galaktiska koordinatsystemet

Det galaktiska koordinatsystemet använder vintergatan som grundplan. Latitudvinkeln kallas galaktisk latitud, och longitudvinkeln kallas galaktisk longitud. Det här koordinatsystemet är användbart för att studera själva galaxen. Man kanske vill veta hur stjärntätheten ändras som en funktion av galaktisk latitud, eller hur mycket vintergatans skiva är tillplattad.