8. Перша екваторіальна система координат

Приймемо площину небесного екватора (рис. 2.5) за головну координатну площину, а верхню частину меридіана за початковий круг. За геометричний полюс приймемо точку , що є північним полюсом світу, а початковою точкою нехай буде верхня точка екватора . Ці основні елементи і складають основу першої екваторіальної системи координат, в якій положення світил визначаються координатами: годинним кутом і схиленням .

Рисунок 2.5 ­– Екваторіальні системи координат

Годинним кутом світила називають сферичний кут при північному полюсі світу , утворений верхньою частиною меридіана і площиною круга схилень світила . Цей кут відповідає дузі екватора , тобто Годинний кут встановлює час, що минув від верхньої кульмінації світила і тому у верхній кульмінації світила його значення дорівнює 0h.

В нижній кульмінації світила значення годинного кута дорівнює 12^h, а змінюватись годинні кути можуть в границях від 0^h до 24^h. Очевидно, що між верхньою і нижньою кульмінаціями світило знаходиться у західній півкулі небесної сфери, і його годинні кути будуть змінюватись від 0^h до 12^h, а між нижньою і верхньою кульмінаціями світило знаходиться у східній частині небесної сфери і його годинні кути змінюються в границях від 12^h до 24^h.

Схиленням світила називають центральний кут між площиною небесного екватора і радіусом-вектором світила , виміряний у площині круга схилень. Мірою схилення є і сферична відстань по кругу схилень.

Тому

.

Оскільки схилення відраховується від площини екватора, то для зірок, що знаходяться в північній півкулі вони вважаються додатними і приймають значення від 0 до +90. Для зірок південної півкулі схилення від’ємні і змінюються в межах від 0 до –90. Замість схилення в деяких випадках користуються величиною, що називається полярною відстанню і відповідає сферичній відстані круга схилень. З рисунка встановлюємо залежність

, (2.2)

яка означає, що полярна відстань може приймати значення від 0 (північний полюс світу) до 180 (південний полюс світу).

У цій системі координат схилення світила не залежить від видимого добового руху світил по небесній сфері і є величиною незмінною, а друга координата – годинний кут – безперервно змінюється з часом, оскільки обертання Землі навколо своєї осі спричиняє видимий рух світил по небесній сфері, що і призводить до зміни годинних кутів світил.

Друга екваторіальна система координат

Як і в попередній системі координат, основною координатною площиною є площина небесного екватора, а геометричним полюсом ­– північний полюс світу (рис. 2.5). Початковою точкою в цій системі координат є точка весняного рівнодення , а початковим кругом – круг схилень точки весняного рівнодення, так званий колюр рівнодення. Координатами світила в цій системі є його схилення (та ж координата, як і в першій екваторіальній системі координат) і пряме сходження .

Прямим сходженням світила називається двогранний кут при полюсі світу , утворений площинами круга схилень точки весняного рівнодення і кругом схилень світила . Мірою цього двогранного кута є центральний кут , виміряний у площині екватора, або сферична відстань , тобто:

.

Пряме сходження відраховуються від точки весняного рівнодення навпроти напряму видимого обертання небесної сфери (проти ходу годинникової стрілки) і вимірюють в годинній мірі від 0^h до 24^h.

Оскільки точка весняного рівнодення, як і всяка точка небесної сфери, бере участь у її видимому добовому обертанні навколо осі світу, то координати світила і , при незмінному положенні осі світу, не залежать від видимого руху світил. У всіх зоряних каталогах, як привило, координати зірок задаються саме цими координатами.