Bemühungen um Astronomie, ein Bericht in Fortsetzungen - Teil 6
Zur Beschreibung der Positionen von Fixsternen, etwa
in "Sternkatalogen" sind natürlich die Azimut- und Höhenwerte ungeeignet, weil
sie ja von der Beobachtungszeit und vom Standort des Beobachters abhängig sind. In den
erwähnten Sternkatalogen findet man daher andere Koordinaten, nämlich die "Rektaszension"
(RA) und die "Deklination" (Dek). Dies sind die Koordinaten im sog. Äquatorsystem.
Besonders verwirrt haben mich anfangs die Angaben der Rektaszensionen in einem Zeitmaß,
nämlich Stunden, Minuten und Sekunden und nicht, wie ich erwartet hätte in Winkelgraden,
ggf. mit Winkelminuten und Winkelsekunden. Letztlich lassen sich aber die Angaben auch
leicht ineinander umrechnen. Hierzu ein Beispiel :
Der angegebene RA-Wert (J2000, sind also die Fixsterne
möglicherweise doch nicht so fix ?) des
Sterns Vega beträgt :
18 h 36m 56,332s
das kann man in Stunden umrechnen : 18 h + 36m
/ (60m/h) + 56,332s / (3600s/h) = 18 h + 0,6 h + 0,015648 h = 18,615648 h.
Dies kann jetzt aber auch als
Rektaszensionswinkel ausgedrückt werden, weil 1 h nämlich 15 Winkelgraden
entspricht :
18.615648 h · 15 ° / h = 279,234717
°
Wieder ist ein Ort auf einer Kugeloberfläche, nämlich der Himmelskugel zu beschreiben. Jetzt ist aber nicht wie im Horizontsystem der Zenit im Mittelpunkt der Betrachtung, sondern der Himmelsnordpol. Dies ist die Stelle an der Verlängerung der Erdachse die "Himmelskugel durchspießt". Glücklicherweise ist diese Stelle durch einen naheliegenden Stern, nämlich den Polarstern, halbwegs brauchbar markiert. Übrigens ist die Höhe des Himmelsnordpols auf der Nordhalbkugel gleich der geographischen Breite des Beobachtungsortes. Bei mir liegt also der Himmelsnordpol in einer Höhe (Elevation) von 48,67 ° über dem Horizont, weil Rheinau auf der geographischen Breite von 48,67 ° Nord liegt.
Das Äquatorsystem ist gekennzeichnet durch die Polachse, die mit der Erdachse auf einer gemeinsamen Linie liegt, und durch den Himmelsäquator. Dieser Äquator liegt mit dem Erdäquator auf einer gemeinsamen Ebene durch den Erdmittelpunkt. Diese Ebene steht senkrecht auf der Polachse und bildet dort, wo sie die Erdoberfläche schneidet, den Erdäquator und "weiter außen", wo sie die Himmelskugel schneidet, den Himmelsäquator. Wenn ich hier in Rheinau meinen Blick vom Zenit auf einem "Himmelsmeridian" genau nach Süden streifen lasse, dann stoße ich in einem Winkelabstand von 48,67 ° vom Zenit auf den Himmelsäquator. Man sieht, dass dies wieder der geogr. Breite von Rheinau entspricht. Dies ist leicht verständlich wenn man sich klarmacht, dass wie oben erwähnt der Himmelsäquator-Ebene senkrecht auf der Polachse steht. In Analogie zu den geographischen Koordinaten entspricht nun die Rektaszension den geogr. Längen auf der Erdkugel. Da wundert es nicht mehr, dass die Deklination dem irdischen Breitengrad entspricht. Wie die Längengrade auf der Erde sich auf die Länge von Greenwich beziehen, so ist an der Himmelskugel die Rektaszension auf einen Punkt des Himmelsäquators, nämlich den sog. Frühlingspunkt bezogen. er hat damit die RA = 0h 0m 0,000 s und die Deklination 0,000000 ° und liegt irgendwo im Bereich der Sternbilder von Wassermann und Fischen. Dem entspricht der Punkt auf dem Erdäquator mit der geogr. Länge 0 ° und der geogr. Breite 0 °, also ein Punkt auf dem gleichen Meridian wie Greenwich. Wie auch bei den geogr. Längen wird die Rektaszension entsprechend in östlicher Richtung von 0 h bis 24 h hochgezählt. Den geogr. Längengraden entsprechen im Äquatorsystem die Stundenkreise und den Breitengraden entsprechen die Parallelkreise.
Jetzt ist noch zu beachten, dass die beiden Kugeln, nämlich die Erdkugel und die Kugel des Himmels, gefasst im Äquatorsystem, bei aller Ähnlichkeit und bei allen Entsprechungen einen wesentlichen Unterschied aufweisen : Während die Himmelskugel in Ruhe zu denken ist, dreht sich die in ihr liegende Erde um die Polachse nach Osten. Für den mit der Erde verbundenen Beobachter sieht es natürlich so aus, als ob sich die Himmelskugel um die feststehende Erde von Osten nach Westen drehte.
Da nun aber eine Skizze mehr sagen
kann als 1000 Worte, will ich rasch mit einer Skizze des Äquatorsystems aufwarten :
Um die Vega im Äquatorsystem zu finden geht man also vom Frühlingspunkt auf dem Himmelsäquator in östlicher Richtung (blauer Pfeil) bis zur Rektaszension 18 h 36 m 56,332 s, entsprechend also 279,235 °. Das wäre also ein deutlich längerer Weg als der blaue Pfeil in der Skizze, nämlich fast 78 % des gesamten Äquatorumlaufs von 360 °. Dann geht man - entsprechend dem roten Pfeil um den Deklinationswert, nämlich + 38 ° 47 ' 1,17 " nach Norden (weil das Vorzeichen positiv ist, bei negativem Vorzeichen nach Süden) und ist bei der Position der Vega am Himmelszelt angelangt.
Das Problem ist jetzt nur, dass dieser Punkt im Bezug auf die als ruhend gedachte Umgebung des Beobachters in jedem Augenblick an anderer Stelle erscheint und dass die Stelle außerdem für zwei gleichzeitig an verschiedenen Orten zum Himmel schauende Menschen unter Umständen sehr verschieden sein wird.
Was ich daher als erstes zu lernen versuchte war, bei gegebenen RA- und Dek-Koordinaten eines Himmelsobjektes aus einem Katalog für eine durch die geogr. Koordinaten bestimmte Stelle und einen bestimmten Zeitpunkt den Azimut und die Höhe des betreffenden Himmelsobjektes zu berechnen. Dies ist für meine Verhältnisse leider recht kompliziert, aber vielleicht ist es mir gerade daher möglich, den holprigen Weg besonders langsam und deutlich zu beschreiben. Dazu will ich mich aber zuerst gründlich von den heutigen Strapazen erholen.
Letzte Berichtigung : 03.06.2002
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