ระบบพิกัดท้องฟ้า: บอกตำแหน่งดาวบนทรงกลมท้องฟ้า
Celestial coordinate systems
อัปเดตล่าสุด
เหมือนลองจิจูดและละติจูดบนโลก นักดาราศาสตร์มีระบบพิกัดสำหรับบอกตำแหน่งดาวบนท้องฟ้า ระบบที่ใช้บ่อยที่สุดมีสองแบบ แบบหนึ่งขึ้นกับผู้สังเกตและเวลา อีกแบบติดไปกับดาวและใช้ได้ทุกที่ทุกเวลา
เมื่อมองท้องฟ้า ดาวดูเหมือนติดอยู่บนผิวทรงกลมขนาดใหญ่ที่ล้อมรอบเรา เรียกว่าทรงกลมท้องฟ้า ทรงกลมนี้ไม่มีอยู่จริง ดาวอยู่ห่างเราต่างกันมาก แต่เพราะอยู่ไกลจนบอกระยะไม่ได้ด้วยตา การบอกตำแหน่งด้วยมุมสองมุมบนทรงกลมนี้จึงสะดวกที่สุด
ระบบขอบฟ้า: มองจากที่ที่เรายืน
- มุมเงย (altitude) มุมจากขอบฟ้าขึ้นไปถึงดาว 0 องศาคือขอบฟ้า 90 องศาคือจุดเหนือศีรษะ (จุดจอมฟ้า)
- มุมทิศ (azimuth) มุมตามแนวขอบฟ้า วัดจากทิศเหนือไปทางตะวันออก ทิศตะวันออกคือ 90 องศา ทิศใต้ 180 ทิศตะวันตก 270
ระบบนี้เข้าใจง่ายและใช้ชี้กล้องแบบฐานอัลตาซิมุทได้ทันที แต่ตำแหน่งของดาวเปลี่ยนตลอดเวลาเพราะโลกหมุน และต่างกันในแต่ละสถานที่
ระบบศูนย์สูตร: ติดไปกับดาว
ระบบนี้ยื่นเส้นศูนย์สูตรและขั้วโลกออกไปบนท้องฟ้า เป็นเส้นศูนย์สูตรฟ้าและขั้วฟ้า
- เดคลิเนชัน (Dec) เทียบได้กับละติจูด วัดจากเส้นศูนย์สูตรฟ้า บวกไปทางเหนือ ลบไปทางใต้ ขั้วฟ้าเหนือมีเดคลิเนชัน +90 องศา
- ไรต์แอสเซนชัน (RA) เทียบได้กับลองจิจูด วัดไปทางตะวันออกตามเส้นศูนย์สูตรฟ้าจากจุดวสันตวิษุวัต นิยมวัดเป็นชั่วโมง ครบรอบเท่ากับ 24 ชั่วโมง (1 ชั่วโมงเท่ากับ 15 องศา)
พิกัดนี้ของดาวแต่ละดวงแทบไม่เปลี่ยน (เปลี่ยนช้า ๆ เพราะการควงของแกนโลก จึงต้องระบุยุคอ้างอิงเช่น J2000) จึงใช้ทำแผนที่และรายชื่อดาวได้ทั่วโลก
ความสัมพันธ์ที่ใช้บ่อย
สำหรับผู้สังเกตที่ละติจูด
- ขั้วฟ้าเหนืออยู่สูงจากขอบฟ้าทิศเหนือเท่ากับละติจูด ที่กรุงเทพฯ (ราว 13.7 องศาเหนือ) ดาวเหนือจึงอยู่ต่ำราว 14 องศา
- ดาวที่เดคลิเนชัน
\delta ผ่านเมริเดียนทางใต้ของจุดจอมฟ้า ด้วยมุมเงยสูงสุด - ดาวแต่ละดวงอยู่สูงที่สุดตอนผ่านเมริเดียน (เส้นบนท้องฟ้าที่ลากจากทิศเหนือผ่านจุดจอมฟ้าไปทิศใต้) มุมเงยสูงสุดเท่ากับ 90 องศาลบด้วยผลต่างระหว่างละติจูดของผู้สังเกตกับเดคลิเนชันของดาว
- ดาวที่ไม่ตกเลย (ดาวรอบขั้วฟ้า) สำหรับผู้สังเกตซีกโลกเหนือคือดาวที่
\delta > 90^\circ - \phi ส่วนดาวที่\delta \lt -(90^\circ-\phi) ไม่ขึ้นเหนือขอบฟ้าเลย - ดาวที่อยู่ใกล้ขั้วฟ้าเหนือพอจะวนรอบขั้วฟ้าโดยไม่ตกเลย เรียกว่าดาวรอบขั้วฟ้า ยิ่งอยู่ละติจูดสูง ดาวรอบขั้วฟ้ายิ่งมาก ที่กรุงเทพฯ ดาวที่เดคลิเนชันสูงกว่าราว +76 องศาไม่ตกเลย ส่วนดาวที่อยู่ใกล้ขั้วฟ้าใต้พอ (ต่ำกว่าราว −76 องศา) ไม่ขึ้นเหนือขอบฟ้าเลย
การแปลงระหว่างสองระบบในกรณีทั่วไปใช้ตรีโกณมิติทรงกลม โดยอาศัยมุมชั่วโมง
ระบบอื่น ๆ
ระบบสุริยวิถีใช้ระนาบวงโคจรของโลกเป็นหลัก สะดวกสำหรับวัตถุในระบบสุริยะ ส่วนระบบดาราจักรใช้ระนาบของทางช้างเผือกเป็นหลัก และมีจุดศูนย์อยู่ทางใจกลางดาราจักรในกลุ่มดาวคนยิงธนู สะดวกสำหรับศึกษาโครงสร้างของทางช้างเผือก
คำศัพท์ในบทความนี้
- celestial sphereทรงกลมท้องฟ้า
- celestial coordinatesพิกัดท้องฟ้า
- horizon coordinatesพิกัดขอบฟ้า
- equatorial coordinatesพิกัดศูนย์สูตร
- altitudeมุมเงย
- azimuthมุมทิศ (อะซิมุท)
- right ascensionไรต์แอสเซนชัน
- declinationเดคลิเนชัน
- hour angleมุมชั่วโมง
- zenithจุดเหนือศีรษะ (จุดจอมฟ้า)
- meridianเส้นเมริเดียน
- circumpolar starดาวรอบขั้ว
บทความที่เกี่ยวข้อง
- เวลาดาราคติและเวลาสุริยคติ: ทำไมดาวขึ้นเร็วขึ้นวันละ 4 นาทีโลกหมุนรอบตัวเองครบหนึ่งรอบเทียบกับดาวฤกษ์ในเวลา 23 ชั่วโมง 56 นาที ไม่ใช่ 24 ชั่วโมง ความต่างเพียงสี่นาทีนี้ทำให้ดาวขึ้นเร็วขึ้นทุกคืน และทำให้ท้องฟ้ายามค่ำเปลี่ยนไปตามฤดูกาล
- สุริยวิถีและจักรราศี: ดาราศาสตร์ไม่ใช่โหราศาสตร์ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์เคลื่อนที่ผ่านแถบเดียวกันบนท้องฟ้าเสมอ แถบนี้คือที่มาของจักรราศี บทความนี้อธิบายว่าสุริยวิถีคืออะไร ทำไมราศีตามโหราศาสตร์ไม่ตรงกับกลุ่มดาวจริงแล้ว และทำไมมีกลุ่มดาวที่ 13
- การควงของแกนโลก: ดาวเหนือไม่ได้เป็นดาวเหนือตลอดไปแกนหมุนของโลกส่ายวนช้า ๆ เหมือนลูกข่างที่กำลังจะล้ม ครบรอบในราว 26,000 ปี ทำให้ดาวเหนือเปลี่ยนไปตามยุค จุดวิษุวัตเลื่อนไปตามจักรราศี และราศีตามโหราศาสตร์ไม่ตรงกับกลุ่มดาวจริงอีกแล้ว
- เริ่มดูดาวด้วยตาเปล่าไม่ต้องมีกล้องโทรทรรศน์ก็ดูดาวได้ แค่หาที่มืด ให้ตาปรับตัว และรู้ว่าควรมองหาอะไร บทความนี้รวมเคล็ดลับเริ่มต้นสำหรับมือใหม่ ตั้งแต่การเลือกสถานที่ไปจนถึงวิธีวัดมุมบนท้องฟ้าด้วยมือ
- กลุ่มดาว 88 กลุ่ม: แผนที่ท้องฟ้าของมนุษย์กลุ่มดาวไม่ใช่กลุ่มของดาวที่อยู่ใกล้กันจริง แต่เป็นรูปที่มนุษย์จินตนาการขึ้นจากดาวที่บังเอิญอยู่ในทิศใกล้กัน ปัจจุบันท้องฟ้าทั้งหมดถูกแบ่งเป็นเขตกลุ่มดาวที่เป็นทางการ 88 เขต เหมือนแบ่งแผนที่โลกเป็นประเทศ