Astronomie

Sternbeobachtung

Koordinatensysteme

  • Wie orientiert man man sich auf der Himmelskugel
  • Wie bestimmt man eigentlich Entfernungen im Weltall?
  • Warum sind die Sterne unterschiedlich hell?

Koordinatensysteme

Orientierung auf der Erdkugel

Nullmeridian in Greenwich
Von Takasunrise0921 [GFDL, CC-BY-SA-3.0, CC-BY-2.5], via Wikimedia Commons
 

Auf der Erdkugel werden Orte durch 2 Polarkoordinaten angegeben, der geographischen Länge (Azimutwinkel) \(\lambda \), das ist der Winkel zwischen dem (willkürlich festgelegten und durch Greenwich in der Näche von London verlaufenden) Nullmeridian und dem Ortsmeridian und der geographische Breite \(\varphi \), das ist der Winkel um den man den vom Erdmittelpunkt ausgehenden Vektor aus der Äquatorebene drehen muss um zum Breitenkreis des Ortspunkts zu gelangen.

Beispiele

München: \({\lambda _{\rm{M}}} = 11,6^\circ \), \({\varphi _{\rm{M}}} = 48,1^\circ \)

Kapstadt: \({\lambda _{\rm{K}}} = 18,4^\circ \), \({\varphi _{\rm{K}}} = -34,0^\circ \)

Greenwich: \({\lambda _{\rm{G}}} = 0,0^\circ \), \({\varphi _{\rm{G}}} = 51,5^\circ \)

Das Horizontsystem

Das Horizontsystem wird angewendet bei azimutal montierten Fernrohren; bei der azimutalen Montierung dreht sich das gesamte Fernrohr um eine vertikale (d.h.senkrecht zur Erdoberfläche stehende) Hauptachse; das Beobachtungsinstrument selbst lässt sich um eine horizontale Achse zwischen Horizont und Zenit schwenken.

Den Winkel zwischen Nordpunkt und dem Schnittpunkt des Vertikalkreises durch das Gestirn bezeichnet man als Azimut \(A\), den Winkel zwischen Gestirn und Horizontebene bezeichnet man als Höhe \(h\), den Winkel zwischen Gestirn und Zenit nennt man Zenitdistanz \(z\). Es gilt demnach \(z + h = 90^\circ \).
 

Definierte Richtung: Richtung der Schwerkraft
Grundkreis: Horizont
Polpunkte: Zenit – Nadir
Nullpunkt: Nordpunkt des Horizonts
Bezeichnung der Kreise: Vertikalkreise (Senkrecht zur Horizontebene), Horizontalkreise (Parallel zur Horizontebene)
Koordinaten: Azimut \(A\), Höhe \(h\)
Abhängigkeit: \(A\) und \(h\) sind abhängig von Beobachtungsort und -zeit

Das Äquatorialsystem

Das Äquatorialsystem wird angewendet bei parallaktisch (äquatorial) montierten Fernrohren; bei der parallaktischen Montierung dreht sich das gesamte Fernrohr um eine Achse, die genau parallel zur Erdachse ausgerichtet ist (Stundenachse); die zweite, darauf senkrechte stehende Achse weist zum Himmelsäquator und wird Deklinationsachse genannt..

Den Winkel auf der Äquatorebene zwischen Meridian und Stundenkreis des Gestirns bezeichnet man als Stundenwinkel \(t\), den Winkel auf der Äquatorebene zwischen Frühlingspunkt und Stundenkreis des Gestirns bezeichnet man als Rektaszension \(\alpha \). Die Winkel \(t\) und \(\alpha \) werden als die Zeit in Stunden angegeben, die seit der oberen Kulmination des Gestirns bzw seit dem Frühlingspunkt vergangen ist. Den Winkel zwischen Gestirn und Äquatorebene bezeichnet man als Deklination \(\delta \).
 

Definierte Richtung: Richtung der Rotationsachse der Erde
Grundkreis: Himmelsäquator
Polpunkte: Nördlicher und südlicher Himmelspol
Nullpunkt: Fest: Schnittpunkt von Himmelsmeridian und Himmelsäquator
Beweglich: Frühlingspunkt auf Himmelsäquator
Bezeichnung der Kreise: Stundenkreise (Senkrecht zur Äquatorebene)
Parallelkreise (Parallel zur Äquatorebene)
Koordinaten: Stundenwinkel \(t\), Rektaszension \(\alpha \), Deklination \(\delta \)
Abhängigkeit: \(t\) ist abhängig von Beobachtungsort und -zeit,
\(\delta \) und \(\alpha \) sind unabhängig von Beobachtungsort und -zeit
Druckversion