Na prvý pohľad sa môže zdať, že hviezd je nekonečne veľa. V skutočnosti to tak nie je. Všetky viditeľné hviezdy sú už dávno spočítané, zaznamenané na hviezdnych mapách, reprodukujú sa pomocou aparatúr nazývaných „planetáriá“. Nie je ich veľa: za jasnej bezmesačnej noci môžeme vidieť dohromady asi tritisíc hviezd. Ich počet však nezávisí len od počasia, ale aj od svetelného znečistenia, ktoré neustále pribúda a ktoré amatérskym aj profesionálnym astronómom robí vrásky na tvári, a od citlivosti nášho zraku. Za jeden večer sa nám ale nepodarí uvidieť všetky hviezdy, ktoré sú na oblohe. Veď v rôznych ročných obdobiach žiaria nad nami rôzne súhvezdia. Ak vezmeme do úvahy hviezdy viditeľné v lete i na jeseň, v zime i na jar a prirátame k nim hviezdy na južnej polguli, ktoré nikdy nevidíme, celkový počet hviezd viditeľných voľným okom sa vyšplhá až na deväťtisíc. Hlavným zmyslom amatérskej astronómie je poznávanie hviezd a súhvezdí, a tiež schopnosť uskutočňovať jednoduché pozorovania oblohy.
Nebeská Sféra a Jej Pohyb
Nebeské telesá sú tak nesmierne ďaleko, že nemôžeme rozlíšiť, ktoré sú ďalej a ktoré bližšie. Zdá sa nám, že všetky telesá, teda Slnko, Mesiac aj hviezdy, sú vzdialené rovnako, a z toho vzniká dojem nebeskej (svetovej) sféry. V astronómii pod pojmom nebeská sféra rozumieme pomocnú guľovú plochu ľubovoľného, prípadne nekonečného polomeru, na ktorú sa z pozorovacieho miesta premietajú všetky nebeské telesá. Pozorovacie miesto sa pokladá za stred nebeskej sféry. Je miestom, odkiaľ sa určujú smery (nie vzdialenosti) k jednotlivým nebeským telesám ako k bodom na nebeskej sfére. Spojnicu bodov, v ktorých sa zem-ský povrch stýka s oblohou, nazývame zdanlivý obzor (horizont). Skutočný, matematický, resp. astronomický hori-zont, je priesečnica roviny kolmej na spojnicu miesta pozorovateľa a stredu Zeme. Pri pozorovaní nebeských telies vidíme, že niektoré sa zdvíhajú nad horizont a niektoré zapadajú podeň. Z každého miesta vidíme teda iba polovicu nebeskej sféry, a to tú, ktorá sa nachádza nad (matematickým) horizontom. Tá druhá polovica, nachádzajúca sa pod ním, je viditeľná len z opačnej zemskej polgule. Predstava nebeskej sféry zjednodušuje mnohé astronomické konštrukcie. Namiesto smerov pracujeme s bodmi na nebeskej sfére, ktoré sú priesečníkmi vektorov (vedených z miesta pozorovateľa), s povrchom nebeskej sféry. Vzdialenosť medzi dvomi bodmi sa tak bude určovať zmeraním uhla medzi vektormi, ktoré k nim vedú.
Denný pohyb oblohy
Na prvý pohľad sa môže zdať, že ani v priebehu mnohých storočí sa usporiadanie hviezd v súhvezdiach nemení a že všetky hviezdy sa neustále pohybujú tak, ako keby boli priklincované na povrch nebeskej sféry, otáčajúcej sa na severnej polguli v smere od východu na západ okolo bodu, ktorý sa nachádza v blízkosti hviezdy Polárka. Tento bod nazývame severný nebeský pól alebo severný svetový pól. Tento bod vznikol premietnutím severného pólu na oblohu. Aby sa odlíšil od toho zemského, pridáva sa do názvu slovíčko svetový. Čukčovia nazývajú Polárku „Eľkep - Jener“, čo v preklade znamená hviezdny klinec. Zem vykonáva naraz mnoho rôznych pohybov. Jeden z jej najvýraznejších pohybov je rotácia okolo vlastnej osi. Túto rotáciu však nevnímame, pretože sme so zemským povrchom pevne spojení, ale zdá sa nám, že rotuje nebeská sféra okolo nás, a to od východu na západ. Zdanlivo sa otočí okolo svojej osi za rovnaký čas, za aký sa Zem otočí okolo svojej. Os, okolo ktorej sa táto sféra otáča, je totožná s osou rotácie Zeme. Táto os prechádza stredom zeme a mieri k Polárke. Tento zdanlivý pohyb astronómovia volajú denný pohyb oblohy.
Z fyziky vieme, že teleso, na ktoré nepôsobia žiadne sily, si zachováva smer osi rotácie. Takéto teleso je aj Zem, pričom os jej rotácie smeruje k pólom oblohy, k severnému svetovému pólu a k južnému svetovému pólu. Tento rotačný pohyb je veľmi stabilný a s veľkou presnosťou z neho odvodzujeme meranie času. Perióda rotácie trvá 1 hviezdny deň, teda 23 hodín, 56 minút. Toto otočenie trvá kratšie ako jeden deň (slnečný), pretože neberieme do úvahy pohyb Zeme okolo Slnka. Je to otočenie Zeme okolo svojej osi voči vzdialenému hviezdnemu pozadiu alebo, ak chcete, voči nebeskej sfére. Zem však okolo Slnka obieha, a preto jedným dňom v bežnom, hovorovom jazyku myslíme jedno otočenie Zeme vzhľadom na Slnko.
Ročný pohyb oblohy, ročné obdobia
Okrem denného pohybu, ktorého sa zúčastňujú Slnko aj ostatné nebeské telesá, pozorujeme aj ročný pohyb oblohy, ktorý je spôsobený obehom Zeme okolo Slnka. Prejavuje sa jednak v zmene výšky Slnka na poludnie, a jednak v zmene vzhľadu hviezdnej oblohy počas roka. Ak si niektorý večer zapamätáme polohu súhvezdí, napríklad dve hodiny po západe Slnka, a toto pozorovanie zopakujeme po jednom až dvoch mesiacoch, uvidíme, že všetky súhvezdia sú posunuté smerom na západ. A toho vyplýva, že za ten čas sa Slnko posunulo medzi hviezdami v smere od západu na východ. Myslená čiara, po ktorej sa pohybuje Slnko počas roka, sa nazýva ekliptika. Je to priemet roviny dráhy Zeme pri obehu okolo Slnka na nebeskú sféru. Táto kružnica pretína svetový rovník v dvoch proti sebe ležiacich bodoch - vo výstupnom uzle, ktorý označujeme ^, a v zostupnom, označovanom d. Rovina ekliptiky je sklonená k rovníku pod uhlom ε = 23° 27′.
Prečítajte si tiež: Jašterica a Lietajúca Ryba: Súhvezdia
Celú zdanlivú otočku voči hviezdnej oblohe proti smeru jej denného pohybu vykoná Slnko približne za 365,25 dňa. Teda za jeden deň prejde na nebeskej sfére skoro 1°, čo je približne dvojnásobok jeho uhlového priemeru. Hlavné momenty ročného pohybu Slnka sú nasledujúce:
- marec: jarná rovnodennosť. Slnko na oblohe pretína rovník v bode jarnej rovnodennosti ^ a prechádza na severnú polguľu oblohy. Na severnej polguli Zeme nastáva „astronomická jar“.
- jún: letný slnovrat, na severnej polguli Zeme nastáva začiatok leta. Slnko dosahuje najväčšiu severnú deklináciu: δ = + ε. Na severnej polguli je najdlhší deň.
- september: jesenná rovnodennosť. Slnko na pretína rovník v bode jesennej rovnodennosti d, pre severnú polguľu Zeme nastáva jeseň.
- december: zimný slnovrat, čiže začiatok zimy. Slnko má najväčšiu južnú deklináciu: δ = − ε. Na severnej polguli Zeme je najkratší deň.
Presná dĺžka roka sa nazýva tropický rok. Je to interval medzi dvomi za sebou idúcimi prechodmi stredu Slnka cez bod jarnej rovnodennosti.
Precesia a nutácia
Okrem denného pohybu, spôsobeného rotáciou Zeme okolo osi má na polohu bodov na nebeskej sfére vplyv nutácia a precesia. Nutácia je pohyb skutočného pólu rovníka okolo stredného pólu rovníka po kružnici v zápornom smere v perióde 18,61 roka. Jej príčinou sú periodické zmeny gravitačných účinkov Mesiaca na rotujúci zemský elipsoid (Zem nie je ideálna guľa, je sploštená na póloch a vydutá na rovníku). Vplyvom nutácie sa mení poloha pólu svetového rovníka a tým aj poloha svetového rovníka. Poloha pólu ekliptiky ostáva nezmenená, lebo sa nemení ani poloha ekliptiky - dráhy Zeme, a mení sa len poloha jarného bodu a sklon svetového rovníka k ekliptike.
Precesia predstavuje pohyb osi zemského zotrvačníka okolo pevnej osi v priestore pod vplyvom vonkajších gravitačných síl. Spôsobujú ju gravitačné účinky Slnka a Mesiaca na zemský elipsoid. Objavil ju Hipparchos. Precesia spôsobuje pohyb jarného a jesenného bodu po ekliptike. Jej hodnota je približne 50″ za rok. Perióda precesie má dĺžku 25 725 rokov a nazývame ju Platónsky rok.
Základné Body, Čiary a Kružnice na Oblohe
Základný smer na Zemi je smer zemskej tiaže. Predĺžená spojnica smeru zemskej tiaže pretína nebeskú sféru v dvoch bodoch; v najvyššom bode oblohy nazývanom zenit a v protiľahlom bode nazývanom nadir. Rovinu, ktorá pretína nebeskú sféru v hlavnej kružnici a ktorá je kolmá na smer tiaže, nazývame horizont (obzor). Smer tiažovej priamky sa v rôznych miestach Zeme mení, a preto má každé pozorovacie miesto svoj vlastný zenit, nadir a horizont. Rovina prechádzajúca zenitom, nadirom, pólmi, miestom pozorovateľa a severným (S) a južným bodom (J) obzora sa nazýva rovina miestneho poludníka alebo rovina meridiána. Priamka prechádzajúca zemskými pólmi pretína nebeskú sféru v dvoch bodoch, nazývaných svetové (nebeské) póly - severný svetový pól (SSP) a južný svetový pól (JSP). Rovina kolmá na smer polárnej osi a prechádzajúca zemským rovníkom pretína oblohu (nebeskú sféru) v najväčšej kružnici, ktorá sa nazýva svetový rovník. Uhlová výška svetového pólu nad horizontom (u nás severného svetového pólu nad severným bodom obzora, čo približne zodpovedá výške Polárky) sa rovná zemepisnej šírke pozorovacieho miesta. Zemepisná dĺžka miesta pozorovateľa je určená uhlom medzi miestnym poludníkom (meridiánom) a nultým, Greenwichským poludníkom v kladnom smere na východ.
Prečítajte si tiež: Symbolika Prívesku Hus
Významnou rovinou je aj rovina ekliptiky. Je to rovina, po ktorej sa počas roka zdanlivo pohybuje Slnko (ostatné planéty a Mesiac sa pohybujú len v jej blízkosti, kvôli odchýlke sklonov ich dráh voči ekliptike). Nebeskú sféru pretína rovina ekliptiky v hlavnej kružnici. Vplyvom pohybu Zeme okolo Slnka mení v svetovom priestore spojnica Zem - Slnko svoju polohu a pretína nebeskú sféru v rôznych bodoch na ekliptike.
Môžeme teda povedať, že ekliptika je množina bodov na nebeskej sfére, na ktorej je počas roka pozorovaný stred pravého Slnka. Ak miestom pozorovateľa vedieme priamku kolmú na rovinu ekliptiky, pretína nám táto priamka nebeskú sféru v póloch ekliptiky - v severnom póle ekliptiky a v južnom póle ekliptiky. Severný pól ekliptiky leží v súhvezdí Draka vo vzdialenosti približne 23,5 stupňa od severného svetového pólu. Ekliptika prechádza súhvezdiami Ryby, Baran, Býk, Blíženci, Rak, Lev, Panna, Váhy, Škorpión, Hadonos, Strelec, Kozorožec a Vodnár. Svetový rovník a ekliptika sú kružnice, ktoré zdieľajú zdanlivý denný pohyb nebeskej sféry, ale ich vzájomná poloha sa nemení. Najvzdialenejšie body týchto kružníc sú navzájom odchýlené o uhol 23,5 stupňa. Svetová os a gravitačná ťažnica zvierajú uhol 90º - φ, kde φ je zemepisná šírka pozorovateľa. Pól ekliptiky zdieľa denný pohyb oblohy a mení svoju polohu voči horizontu. Preto aj ekliptika mení voči obzoru svoju polohu.
Medzi ďalšie významné body na nebeskej sfére patria body rovnodennosti a slnovratové body. Body rovnodennosti sú dva. Je to jarný bod rovnodennosti (^) a jesenný bod rovnodennosti (d). Jarný bod rovnodennosti, alebo len jarný bod, je priesečník ekliptiky so svetovým rovníkom. V jarnom bode sa nachádza Slnko v čase jarnej rovnodennosti, keď pri svojom ročnom pohybe pretína svetový rovník v smere z juhu na sever. Podobne ako jarný bod je jesenný bod priesečník ekliptiky so svetovým rovníkom, cez ktorý Slnko na jeseň prechádza pod rovník, teda v smere opačnom ako je to pri jarnom bode. Vplyvom pohybu ekliptiky a svetového rovníka (precesia, nutácia) sa jarný bod posúva po ekliptike v smere proti zdanlivému pohybu Slnka po ekliptike (ročný pohyb). Pohyb jarného bodu objavil v roku 150 p. n. l. Hipparchos. Slnovratové body, podobne ako body rovnodennosti, sú dva. Sú to body na ekliptike, v ktorých sa Slnko nachádza v čase slnovratov. V týchto bodoch Slnko dosahuje najväčšiu (letný slnovrat), alebo najmenšiu (zimný slnovrat) deklináciu. Slnko sa po dosiahnutí slnovratových bodov pohybuje späť k rovníku.
Súradnice a Súradnicové Sústavy
Ak chceme vyjadriť polohu nejakého objektu na oblohe, potrebujeme na to sférickú súradnicovú sústavu. Tak ako v rovine potrebujeme na dostatočné vyjadrenie polohy bodu dve základné kolmé priamky (os x a os y), na určenie polohy objektu na guľovej ploche potrebujeme dve základné kolmé kružnice alebo jednu kružnicu a na nej bod s nulovými súradnicami. Tento bod je zároveň jeden z priesečníkov oboch hlavných kružníc. V astronómii sa používa viac typov súradnicových systémov, navzájom sa odlišujú rôznymi základnými kružnicami. Tie najbežnejšie používané sú popísané nižšie.
Obzorníkové Súradnice
Ak chceme nájsť z nášho pozorovacieho stanoviska nejaký objekt na oblohe, javí sa použitie súradnicového systému pevne spojeného s rotujúcou oblohou ako nevhodné. Oveľa výhodnejšie je použiť súradnice obzorníkové alebo horizontálne. Základnou rovinou tohto systému je rovina obzora. Pozdĺž nej sa meria azimut (A), počíta sa od severného boda obzora kladne smerom na východ (v smere hodinových ručičiek) a vyjadruje sa v stupňoch od 0° do 360°. Zemepisný azimut aj astronomický azimut sa rátajú od severu. Astronomický sa však v minulosti rátal od juhu. Druhá súradnica je výška objektu nad obzorom (h) a nadobúda hodnoty od 0 do + 90 stupňov smerom na sever. Niekedy sa namiesto nej používa zenitová vzdialenosť (z), čiže vzdialenosť objektu od zenitu, čo je vlastne doplnok výšky do 90 stupňov: z = 90 − h. Kružnice rovnobežné s horizontom sa nazývajú almukantaráty. Všetky body na almukantaráte majú rovnakú výšku. Obzorníkové súradnice sú pevne spojené s miestom pozorovateľa a je to preňho prirodzená sústava, pretože základnými smermi sú vodorovný a zvislý smer.
Prečítajte si tiež: Najlepšia pizza na Južnej triede v Košiciach
Rovníkové Súradnice I. Druhu
Pre tento súradnicový systém je charakteristické to, že jedna jeho súradnica sa s rotáciou oblohy mení a druhá nie. Základnou rovinou je už podľa názvu svetový rovník, teda jednou zo súradníc je deklinácia (δ). Druhou súradnicou je hodinový uhol (t). Táto súradnicová sústava sa v praxi používa pri ďalekohľadoch na paralaktickej montáži, kde pri rotácii okolo polárnej osi mieri ďalekohľad stále do miest s rovnakou deklináciou. V smere rovníka sa ďalekohľad natáča podľa hodinového uhla objektu, ktorý sa dá ľahko zistiť z rektascenzie objektu a hviezdneho času. Z definície hviezdneho času ako hodinového uhla objektu a rektascenzie počítanej od jarného bodu vychádza jednoduchý vzťah θ = α + t, kde α je rektascenzia hviezdy a t jej hodinový uhol.
Preto pokiaľ chceme namieriť ďalekohľad na objekt, jeho deklináciu zistíme z tabuliek, od aktuálneho hviezdneho času odpočítame jeho rektascenziu a výsledný hodinový uhol nastavíme na kruhovej stupnici deklinačnej osi montáže ďalekohľadu. Takýmto spôsobom môžeme namieriť ďalekohľad na požadovaný objekt aj keď daný objekt priamo nevidíme, napríklad cez deň, pri zamračenej oblohe, alebo ak je príliš slabý pre náš zrak, takže ho v ďalekohľade síce nevidíme, ale môžeme tento objekt dlhšie exponovať s fotoaparátom alebo CCD kamerou.
Rovníkové Súradnice II. Druhu
Na oblohe je zavedený aj systém súradníc podobný, akým popisujeme polohu bodov na zemskom povrchu. V tomto systéme je základnou rovinou svetový rovník. Jedna zo súradníc, deklinácia (δ), udáva uhlovú vzdialenosť hviezdy od svetového rovníka (kladná je pre severnú oblohu, záporná pre južnú oblohu). Deklinácia sa udáva v stupňoch. Druhá súradnica, rektascenzia (α), udáva uhol medzi poludníkom hviezdy a poludníkom jarného bodu. Rektascenzia sa udáva v časových jednotkách (hodinách, minútach a sekundách). Súradnice α a δ sú pre danú hviezdu takmer konštantné (menia sa len vplyvom precesie a nutácie). Rovníkové súradnice II. druhu sa používajú pri zostavovaní hviezdnych máp a katalógov hviezd.
Súhvezdia
Súhvezdia sú obrazce vytvorené hviezdami na oblohe, ktoré vznikli spojením zdanlivo blízkych hviezd do skupín. V skutočnosti sú tieto hviezdy od Zeme veľmi vzdialené a navzájom nesúvisia. Súhvezdia slúžia ako orientačné body na oblohe a pomáhajú astronómom a navigátorom identifikovať polohu hviezd a iných nebeských objektov.
Delenie Súhvezdí
Súhvezdia sa delia podľa rôznych kritérií, napríklad podľa polohy na oblohe, podľa jasnosti hviezd, ktoré ich tvoria, alebo podľa historického pôvodu. Najbežnejšie delenie je podľa polohy na oblohe, pričom sa rozlišujú súhvezdia severnej oblohy, južnej oblohy a zvieratníkové súhvezdia. Zvieratníkové súhvezdia sa nachádzajú v blízkosti ekliptiky, teda dráhy Slnka po oblohe, a sú pomenované podľa zvierat alebo mytologických postáv.
Označovanie Súhvezdí
Hviezdy v súhvezdiach sa označujú pomocou gréckych písmen, pričom najjasnejšia hviezda v súhvezdí sa označuje písmenom alfa (α), druhá najjasnejšia písmenom beta (β) a tak ďalej. Okrem toho sa hviezdy označujú aj pomocou čísel alebo katalógových označení. Súhvezdia samotné majú latinské názvy, ktoré sa používajú v medzinárodnej astronómii.
Súhvezdie Južná Ryba (Piscis Austrinus)
Súhvezdie Južná Ryba (Piscis Austrinus) je nenápadné súhvezdie južnej oblohy. Hoci nie je veľmi výrazné, obsahuje jednu z najjasnejších hviezd na oblohe, Fomalhaut.
Charakteristika Súhvezdia
- Poloha: Južná obloha
- Rektascenzia: 22h
- Deklinácia: -30°
- Rozloha: 245 štvorcových stupňov
- Najjasnejšia hviezda: Fomalhaut (α Piscis Austrini)
Najvýznamnejšie Hviezdy
- Fomalhaut (α Piscis Austrini): Biela hviezda hlavnej postupnosti, vzdialená od Zeme približne 25 svetelných rokov. Je obklopená prachovým diskom, v ktorom sa pravdepodobne formujú planéty.
- β Piscis Austrini: Žltý obor, vzdialený od Zeme približne 160 svetelných rokov.
- γ Piscis Austrini: Modrobiely trpaslík, vzdialený od Zeme približne 220 svetelných rokov.
Objekty Hlbokého Vesmíru
Súhvezdie Južná Ryba neobsahuje veľa objektov hlbokého vesmíru. Nachádza sa v ňom niekoľko galaxií, ale sú pomerne slabé a ťažko pozorovateľné.
Mytológia
V gréckej mytológii je súhvezdie Južná Ryba často spájané s rybou, ktorá zachránila bohyňu Afroditu a jej syna Erosa pred monštrom Tyfónom. Podľa inej verzie predstavuje rybu, do ktorej sa premenila Afrodita, aby sa ukryla pred Tyfónom.
Význam Súhvezdí pre Orientáciu
Súhvezdia majú významnú úlohu pri orientácii na nočnej oblohe. Pomocou nich je možné identifikovať polohu hviezd, planét a iných nebeských objektov. V minulosti sa súhvezdia používali aj na navigáciu, najmä na mori. Hoci dnes sa používajú modernejšie navigačné metódy, znalosť súhvezdí je stále užitočná pre amatérskych astronómov a pre všetkých, ktorí sa zaujímajú o vesmír.