Csillagászati észlelési gyakorlatok I. 4. óra Az éggömb látszólagos mozgása, csillagászati koordináta-rendszerek, a téli égbolt csillagképei

Hasonló dokumentumok
Csillagászati észlelési gyakorlatok I. 4. óra Az éggömb látszólagos mozgása, csillagászati koordináta-rendszerek, a téli égbolt csillagképei

Az éggömb. Csillagászat

A csillagképek története és látnivalói február 14. Bevezetés: Az alapvető égi mozgások

Bevezetés a csillagászatba II.

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Szferikus csillagászat II. Megoldások

Mérések és Megfigyelések Csillagászat. Süli Áron ELTE TTK FFI Csill. Tsz. adjunktus

Mérések és Megfigyelések. Csillagászat

ÉGITESTEK MOZGÁSA, ÉGI KOORDINÁTA- RENDSZEREK NAVIGÁCIÓS ÖSSZEFÜGGÉSEI BEVEZETÉS ÉGITESTEK NAVIGÁCIÓS TRANSZFORMÁCIÓI

Csillagászattörténet, szérikus csillagászat, időszámítás

Csillagászattörténet, szérikus csillagászat, időszámítás

Csillagászati Észlelési Gyakorlat 1. Császár Anna február. 22.

ÉGI MECHANIKA HOROSZKÓP KISZÁMOLÁSHOZ

Geodéziai alapmunkálatok BSc

Csillagászati földrajz I-II.

Csillagászati Észlelési Gyakorlat 1. Császár Anna szeptember. 11.

Egy pont földfelszíni helyzetét meghatározzák: a pont alapfelületi földrajzi koordinátái a pont tengerszint feletti magassága

Az asztrolábium és használata

Naprendszer mozgásai

CSILLAGÁSZATI FÖLDRAJZ

Csillagászati észlelés gyakorlat I. 2. óra: Távolságmérés

Amikor leszáll az éj.

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Távcsövek és kozmológia Megoldások

BevCsil1 (Petrovay) A Föld alakja. Égbolt elfordul világtengely.

Hogyan lehet meghatározni az égitestek távolságát?

MILYEN GÖRBÉT ÍR LE A GNÓMÓN CSÚCSÁNAK ÁRNYÉKA? Szferikus csillagászat Geogebrával

6. A FÖLD TENGELYKÖRÜLI FORGÁSA.

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Asztrofizika II. és Műszerismeret Megoldások

TRIGONOMETRIKUS PARALLAXIS. Közeli objektum, hosszú bázisvonal nagyobb elmozdulás.

Csillagászati észlelés gyakorlatok I. 4. óra

Csillagászati észlelés gyakorlatok I. 4. óra

Kozmikus geodézia MSc

Egyszerű számítási módszer bolygók és kisbolygók oályáj ának meghatározására

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Koordináta - geometria I.

2. előadás. égitestek mozgása csillagkatalógusok méréskori látszó hely számítása

Égitestek delelési, kelési és nyugvás! időpontjának meghatározása

A bifiláris felfüggesztésű rúd mozgásáról

A loxodrómáról. Előző írásunkban melynek címe: A Gudermann - függvényről szó esett a Mercator - vetületről,illetve az ezen alapuló térképről 1. ábra.

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

Helyvektorok, műveletek, vektorok a koordináta-rendszerben

(a b)(c d)(e f) = (a b)[(c d) (e f)] = = (a b)[e(cdf) f(cde)] = (abe)(cdf) (abf)(cde)

Nagy András. Feladatok a koordináta-geometria, egyenesek témaköréhez 11. osztály 2010.

Az asztrolábium és használata

KOORDINÁTA-GEOMETRIA

Analitikus térgeometria

Hajder Levente 2017/2018. II. félév

GLOBÁLIS HELYMEGHATÁROZÁS

Exponenciális és logaritmusos kifejezések, egyenletek

Klár Gergely 2010/2011. tavaszi félév

EGY ABLAK - GEOMETRIAI PROBLÉMA

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

9. Írjuk fel annak a síknak az egyenletét, amely átmegy az M 0(1, 2, 3) ponton és. egyenessel;

11. A FÖLD FORGÁSA, AZ ÁLTALÁNOS PRECESSZIÓ

Csoportmódszer Függvények I. (rövidített változat) Kiss Károly

METEOROLÓGIAI CSILLAGÁSZATI FÖLDRAJZI ÉRTELMEZÔ SZÓTÁR. Összeállította: GERENCSÉR FERENC. Munkatársak: MIHÁLYI GABRIELLA OLÁH KÁROLY

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

Összeállította: Juhász Tibor 1

5. házi feladat. AB, CD kitér élpárra történ tükrözések: Az ered transzformáció: mivel az origó xpont, így nincs szükség homogénkoordinátás

Az M A vektor tehát a három vektori szorzat előjelhelyes összege:

pont százalék % érdemjegy (jeles) (jó) (közepes) (elégséges) alatt 1 (elégtelen

A +Q töltés egy L hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld ábra ábra

A TERRESZTRIKUS-NAVIGÁCIÓS IDŐSZÁMÍTÁS ÉS GYAKORLATI ALKALMAZÁSAI BEVEZETÉS AZ IDŐ ÉS FAJTÁI

Koordináta geometria III.

Tárgy. Forgóasztal. Lézer. Kamera 3D REKONSTRUKCIÓ LÉZERES LETAPOGATÁSSAL

7. előadás: Lineármodulus a vetületi főirányokban és a területi modulus az azimutális vetületeken

HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ. Refraktorok (lencsés távcsövek) azimutális (AZ2) mechanikán

A Föld helye a Világegyetemben. A Naprendszer

A világegyetem szerkezete és fejlődése. Összeállította: Kiss László

MILYEN GÖRBÉT ÍR LE A GNÓMÓN CSÚCSÁNAK ÁRNYÉKA? Szferikus csillagászat Geogebrával

1. ábra. 24B-19 feladat

Infobionika ROBOTIKA. X. Előadás. Robot manipulátorok II. Direkt és inverz kinematika. Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében

A változócsillagok. A pulzáló változók.

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

A csillagok fénye 1. Az atomoktól a csillagokig. Dávid Gyula Az atomoktól a csillagokig dgy

Nehézségi gyorsulás mérése megfordítható ingával

Matematika 11 Koordináta geometria. matematika és fizika szakos középiskolai tanár. > o < szeptember 27.

2. Síkmértani szerkesztések

Koordináta-geometria feladatok (emelt szint)

Tartalom Fogalmak Törvények Képletek Lexikon

Számítógépes Grafika mintafeladatok

A FÖLD KÖRNYEZETE ÉS A NAPRENDSZER

Csillagászati teleszkóp mozgásának vezérlése képelemző eljárással

Csillagászati földrajz december 13. Kitekintés a Naprendszerből

Minimum követelmények matematika tantárgyból 11. évfolyamon

A regionális gazdasági fejlődés műszaki - innovációs hátterének fejlesztése

Koordináta-geometria feladatgyűjtemény

b) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2

Tavaszi és nyári csillagképek, gyakorlás

A FÖLD PRECESSZIÓS MOZGÁSA

Koordinátageometriai gyakorló feladatok I ( vektorok )

Meteor csillagászati évkönyv 2007

ÁBRÁZOLÓ GEOMETRIAI MÓDSZEREK ALKALMAZÁSA A SZFÉRIKUS CSILLAGÁSZATBAN: AZ ORTOGRAFIKUS MERIDIÁN PROJEKCIÓ

Analitikus térgeometria

Gömbháromszögek és néhány alkalmazásuk bemutatása a Lénárt-gömb segítségével

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 Q

Ptolemaiosz és Kopernikusz összehasonlítása. a szövegek tükrében

A Hamilton-Jacobi-egyenlet

Csillagok parallaxisa

Koordináta-geometria feladatok (középszint)

Átírás:

Csillagászati észlelési gyakorlatok I. 4. óra Az éggömb látszólagos mozgása, csillagászati koordináta-rendszerek, a téli égbolt csillagképei Hajdu Tamás & Perger Krisztina & B gner Rebeka & Császár Anna 2019. március 13. 1. Az éggömb látszólagos napi mozgása [1] [2] Az éggömb mozgása látszólagos: a Föld tengely körüli forgásának a tükörképe. A tengelyforgás legfontosabb következménye a nappalok és éjszakák váltakozása, ami a Nap látszólagos mozgásával függ össze. Az éggömb látszólag a világtengely körül forog (ami a Föld tengelyének meghosszabbítása). Ennek két végpontja az éggömb két pólusa, melyek közül mi csak az északi pólust látjuk. A csillagok körpályákon mozognak az éggömbön, és a körpályák egymással párhuzamosak. Minél közelebb van egy csillag a pólushoz, annál kisebb kört ír le. A csillagok által leírt körök közös középpontja a pólus, amely maga mozdulatlan. Ha elég a pólus megközelít pontosságú meghatározása, akkor elég megkeresnünk a Sarkcsillagot, mely kb. egy fokkal tér el a pólustól. Az Egyenlít nél az éggömb északi pólusát a horizont szélén, 0 magasságban látjuk, mely észak fele haladva egyre magasabbra emelkedik az éggömbön a horizont síkja fölé. Ahány foknyira távolodunk az Egyenlít t l, annyi fok magasságban látható, tehát az Északisarkon pont 90 magasan lesz, a meggyel feje felett. A sarkmagasság tehát egyenl a földrajzi szélességgel (φ). Az égi pólus közelében lev csillagok teljes körpályája meg- gyelhet, állandóan a horizont felett maradnak, és nem nyugszanak le. Ezek a cirkumpoláris csillagok. A csillagok egymáshoz viszonyított helyzete ugyan változatlan, de a földrajzi szélesség változtatásával változnak a cirkumpoláris csillagok: különböz földrajzi szélességeken másak a cirkumpoláris és a kel -nyugvó csillagok. Az Északisarkon minden látható csillag cirkumpoláris, az Egyenlít n ezzel szemben nincs cirkumpoláris csillag. Összefoglalva: cirkumpolaritás az északi féltekén: δ 90 φ láthatóság az északi féltekén: δ > φ 90 felkel és lenyugvó csillagok: φ 90 < δ < 90 φ nem meggyelhet csillagok: δ < φ 90 cirkumpolaritás a déli féltekén: δ 90 + φ láthatóság a déli féltekén: δ < φ + 90 Forrás: Köves: Csillagászati földrajz. 1

1.1. Feladat Canberra (Ausztrália f városa) koordinátái: φ = 35 18, λ = 149 07 Ottawa (Kanada f városa) koordinátái: φ = 45 25, λ = 75 41 Quito (Ecuador f városa) koordinátái: φ = 0 14, λ = 78 31. Ezekb l a városokból nézve milyen deklinációjú csillagok lesznek cirkumpolárisak, melyek fognak felkelni és lenyugodni, melyek lesznek egyáltalán nem láthatóak? Keress példát mindegyikre (csillag, csillagkép)! 2. Csillagászati koordináta-rendszerek Ha a csillagok, a Nap és a Hold delelési és alsó delelési pontjait összekötjük, egy legnagyobb gömbi kört kapunk, ez a délkör, melynek síkja átmegy az álláspontunkon és a Föld középpontján is, a horizont körét pedig két pontban metszi: észak- és délpont. Ezek alapján könnyebbé válik az éggömbön való tájékozódás, egy égitest helyének kijelölése, amihez koordináta-rendszer szükséges. A koordinátákat a csillagászatban a használatos szférikus koordinátarendszerek valamelyikében szokás megadni. Kezd pontjuk, origójuk szerint lehetnek ezek topocentrikus (kp: meggyel ), geocentrikus (kp: Föld kp-ja), baricentrikus (kp: Naprendszer tömegközéppontja), stb. A rendszerek alapsíkját és ezen belül az alapirányt valamilyen zikailag kitüntetett sík és irány fogja kijelölni. A szélesség jelleg koordinátákat az alapsíktól számítjuk ±90 -ig, a hosszúság jelleg t az alapiránytól az alapsík mentén, egyezményes forgásiránnyal. Fontosabb fogalmak: Éggömb: tetsz leges sugarú, origó kp-ú gömb, melyre az égitestek helyzetét helyvektorok mentén vetítjük: a vetületi pont az égitest szférikus helye. Zenit, nadír: a függ ón által kijelölt csillagászati vertikális által kit zött két ellentett irány. Horizont (láthatár): A csillagászati vertikálisra mer leges, a koordináta-rendszer origóján átmen sík, ill. az ezen sík által az éggömbb l kimetszett f kör. Égi pólusok: a Föld forgástengelyével párhuzamos, a koordináta-rendszer origóján átmen tengely által az éggömbb l kimetszett pontok, melyek körül az égbolt naponta megfordulni látszik. Az északi pólus láthatár feletti magassága megegyezik az illet hely földrajzi szélességével. Égi egyenlít : a Föld egyenlít i síkjával párhuzamos, a koordináta-rendszer origóján átmen sík által az éggömbb l kimetszett f kör. Az éggömböt északi és déli féltekére osztja. Vertikális körök: a zeniten és a nadíron átmen f körök. Órakörök: az égi pólusokon átmen f körök. Meridián (délkör): az égi pólusokon átmen vertikális kör (másként: a zeniten és nadíron átmen órakör), a horizontot az észak- és délpontban metszi. Ekliptika: a Föld Nap körüli pályájának síkjával párhuzamos, az origón átmen sík, ill. az ezen sík által az éggömbb l kimetszett f kör. A Nap egy év alatt látszólag körbejár az Ekliptika mentén az állócsillagokhoz képest. Tavaszpont: az Égi egyenlít és az Ekliptika azon metszéspontja, melyen áthaladva a Nap látszólagos évi mozgása során a déli félgömbr l az északira lép át (márc. 21). Csillagid (sziderikus id ): a Tavaszpont óraszöge. Bármely α rektaszcenziójú és t óraszög égitestre t + α = s, ahol s a csillagid. 2

2.1. Horizontális Más néven azimutális koordináta-rendszer. Alapsíkja a horizont, alapiránya a meridián déli metszéspontja. Koordinátái az azimut (Az) és a magasság (h). Mérésiránya negatív, vagyis az óramutató járásával megegyez. 0 360. Forrás: Gábris-Marik-Szabó: Csillagászati földrajz. 2.2. I. Egyenlít i Alapsíkja az égi egyenlít, alapiránya a meridián déli metszéspontja. Koordinátái az óraszög (t) és a deklináció (δ). Mérésiránya negatív. 0 24 h. Forrás: Gábris-Marik-Szabó: Csillagászati földrajz. 2.3. II. Egyenlít i Alapsíkja az égi egyenlít, alapiránya a tavaszpont. Koordinátái a rektaszcenzió (RA, α) és a deklináció (D, δ). Mérésiránya pozitív, vagyis az óramutató járásával ellentétes. 0 24 h. Forrás: Gábris-Marik-Szabó: Csillagászati földrajz. 3

2.4. Kiegészítés: galaktikus, szupergalaktikus koordináta-rendszerek A galaktikus koordináta-rendszer alapsíkja a Tejút síkja, alapiránya a Tejútcentrum. Koordinátái a galaktikus hosszúság (l) és a galaktikus szélesség (b). Mérésiránya pozitív. 0 360. A szupergalaktikus koordináta-rendszer alapsíkja a szupergalaktikus sík (ami a Virgo szuperhalmaz szimmetriasíkja), alapiránya a Tejút síkjának északi metszéspontja. Koordinátái a szupergalaktikus hosszúság (l SG ) és a szupergalaktikus szélesség (b SG ). Mérésiránya pozitív. 0 360. Miért fontosak ezek a koordináta-rendszerek? A Naprendszeren kívüli objektumok koordinátáit a katalógusok rendszerint baricentrikus, II. ekvatoriális rendszerben vagy galaktikus vagy szupergalaktikus rendszerben adják meg. Naprendszerbeli objektumoknál gyakoribb a geo- vagy baricentrikus ekliptikai koordináták használata. 3. Gyakorló feladatok 1. A β Doradus klasszikus cefeida csillag látszó fényessége 3,63 magnitúdó, parallaxisa 3,14 mas. Mekkora a távolsága? Mekkora az abszolút fényessége? d = 1 π = 1 = 318 pc 0, 00314 m M = 5 + 5 log d M = m + 5 5 log d = 3, 89 mag Hány nap a periódusideje? Legyen a cefeida-parallaxis két konstansa: B = 2, 81 és C = 1, 43. M = B log P + C P = 10 M C B = 7, 5 nap 2. A Mira kett scsillag komponenseinek látszó fényessége 6,57 és 9,5 magnitúdó. Mekkora az összfényességük? ) m A+B = 2, 5 log (10 m A 2,5 + 10 m B 2,5 = 6, 5 mag 3. A Regulus (α Leo) abszolút fényessége -0,57 magnitúdó, távolsága 79,3 fényév. A Scheat (β Peg) abszolút fényessége -1,41 magnitúdó, távolsága 196 fényév. Melyik látszik fényesebbnek a Földr l? d [pc] = d [ly] 3, 26 d R = 24, 3 pc; d S = 60, 1 pc m = 5 + 5 log d + M m R = 1, 36 mag ; d S = 2, 48 mag A Regulus látszik fényesebbnek (a magnitúdóskála fordított!). 4

4. Meg tudjuk-e gyelni a 18,7 látszó magnitúdójú Eris törpebolygót egy 500/1000-es távcs vel? [ (D[mm] ) ] 2 HMG = 6, 5 + 2, 5log = 16, 1 mag 6 Mivel a távcs határmagnitúdója 16, 1 mag, ezért nem tudjuk meggyelni. 7. Legalább mekkora legyen az átmér je a fél méteres hullámhosszon mér rádiótávcs nek, ha el akarjuk vele érni ugyanazt a felbontást, mint a 10 cm átmér j Newton-távcs vel? (Legyen az optikai észlelési tartomány 560 nm!) D o λ o = D R λ R D R = 89258, 7143 m 5. Az M98-as galaxisban felrobbant szupernóva H α vonalát (656,28 nm) 6559,7 Angströmön mérjük. Mekkora sebességgel távolodik t lünk a galaxis? (3 pont: 2 pont a számolás, 1 pont a közeledés) λ m = 6559, 7 0, 1 = 655, 97 nm λ m λ λ = v c v = λ m λ λ c = 141, 7 km/s A galaxis 141,7 km/s-mal közeledik hozzánk. 6. A Mikulás ruhájának a színe legyen λ = 650 nm hullámhosszú. Látjuk-e a ruháját, ha a Mikulás 9000 km/s sebességgel távolodik t lünk? (Tegyük fel, hogy a vörös és az infravörös hullámhosszak határa 700 nm!) λ m λ λ = v c λ m = 669, 5 nm Igen, látjuk. És ha felgyorsít 25000 km/s-ra? Ezt már nem fogjuk látni. λ m = 704, 2 nm 7. Legalább mekkora távcs re lenne szükségünk ahhoz, hogy a 6,64 látszó magnitúdójú Ceres törpebolygót meg tudjuk gyelni? 6 mm pupillaátmér vel számolva: HMG = 6, 5 + 2, 5log [ ( ) ] D 2 6[mm] 6 2 10 6,64 6,5 2,5 = 6, 4 mm És a 20,5 magnitúdós Sednához? HMG = 6, 5 + 2, 5log [ ( ) ] D 2 6[mm] 6 2 10 20,5 6,5 2,5 = 3785, 7 mm 5

Hivatkozások [1] Cserepes-Petrovay: Kozmikus zika. Egyetemi jegyzet. 2002 [2] Köves J.: Csillagászati földrajz. Tankönyvkiadó, Bp. 1975 [3] Bartha Lajos, A csillagképek története és látnivalói, szerk. Vizi Péter. Geobook Hungary Kiadó, 2010. ISBN 978 963 87835 7 8 6