文档介绍：第二章若干重要基本概念
§ 新旧银道坐标系
§ 星等系统和色指数
§ 赫罗图
§ 几个重要的函数
§ 天体的空间运动
§ 视差和视差位移
§ 新旧银道坐标系
一. 天体的空间位置和天球坐标系
天体的位置通常用距离和两个球面坐标来表示,称为天球坐标系,有地平坐标系、赤道坐标系、黄道坐标系、银道坐标系等多种。
也可以用三维直角坐标或柱坐标表示。
又因坐标原点的不同,可以有地心坐标、日心坐标、银心坐标等之区分。
左图是以观测者O为球心的天球。在球面天文学中称大圆NDS为基圈, Z 和Z´为基圈的几何极, 大圆ZSZ´ 称为主圈,恒星在天球上的投影σ的球面坐标可用大圆弧σD(第一坐标)和 SD(第二坐标)唯一确定,图中 S 称为坐标系的主点(原点)。
地平坐标系
根据天球坐标系的一般定义,在地平坐标系中基圈是观测者的地平圈,主圈是测站子午圈,而主点为地平圈上的南点。
第一坐标(地平) 高度, 0 - 90; 或天顶距, 0-180。
第二坐标方位角,由南点向西点顺时针量度0-360。
由于因地球自转引起的天体的周日视运动,天体的地平坐标随时间而不断地变化。
第一赤道坐标系
基圈:天赤道,主圈:子午圈,主点:天赤道南点。
第一坐标:赤纬, 0 - 90;
或极距,0-180。
第二坐标:时角,沿天赤道由南点 M 向西点 W 顺时针量度, 取0-24h。
在这一坐标系中,天体的时角会因天体周日视运动而发生变化,但赤纬不会发生变化。
5
第二赤道坐标系
第二赤道坐标系与第一赤道坐标系的不同仅在于:
主圈:过春分点的赤经圈,
主点:春分点。
第二坐标:赤经,由春分点起逆时针量度,0-24h。
在第二赤道坐标系中,天体坐标(包括赤经和赤纬)不会因周日视运动而发生变化。
如无特别说明,赤道坐标系通常即指第二赤道坐标系。
黄道坐标系
黄道坐标系主要用于太阳系天体研究。天体黄道坐标(包括黄经和黄纬)不会因天体的周日视运动而发生变化。
基圈:黄道
主圈:过春分点黄经圈
主点:春分点
第一坐标:黄纬,0 - 90。
第二坐标:黄经,春分点起逆时针量度, 0-360。
二. 银道坐标系的定义和演变
银河系主体银盘的对称面称为银道面,其与天球相交的大圆称为银道,是银道坐标系中的基圈。银道与天赤道在天球上相交两点,由北银极向银道面看去,按逆时针方向从赤道以南向北通过赤道的一点称为升交点,另一点称为降交点。银道的几何极称为银极,其中的北银极是银道坐标系的极。
天体在银道坐标系中的第一坐标称为银纬,银纬由银道起沿银经圈向南北银极分别量度,从 0到 90,南银纬取负值。
图2-1 银道坐标系与赤道坐标系的关系。S为恒星, PNG 和 PEG分别为北银极和北天极, , ,, Υ为春分点,Ω为银道升交点,恒星S的银道坐标为(l, b) 。
天体银道坐标不能直接加以测定,需通过赤道坐标进行换算。为此,需要知道银极的赤道坐标。1958年以前北银极的赤道坐标取(A, D) = (12h40m, +28º)()。称为标准银极。所以1958年前采用的是以标准银极为极,银道升交点为银经起算点的银道坐标系,称为旧银道坐标系,这一系统内的银经、银纬常记为( l I, b I )。
1958年IAU第10届大会根据新观测资料, 通过规定北银极赤道坐标的新值为(A, D) = (12h49m, +27º 24') , 同时规定银经改为从银河系中心方向起算,称为新银道坐标系。这一系统内的银经、银纬用( l II, b II )表示以示区别。
10