sfera celeste

sfera celeste e coordinate astronomiche
sfera celeste
La sfera celeste appare come una grande sfera che
ruota su se stessa, al cui centro sta la Terra immobile,
e sulla cui superficie stanno le stelle e tutti i corpi
celesti.
La sfera celeste è un illusione ma anche un utile
modello matematico per studiare la posizione
dei corpi celesti.
A occhio nudo sulla sfera risultano visibili circa
6000 astri.
costellazioni
• Le stelle più brillanti sono state classificate
storicamente come appartenenti a figure
fittizie dette costellazioni, se ne contano 88.
In realtà la vicinanza delle stelle di una
costellazione è solo prospettica, le stelle
possono essere nello spazio lontanissime.
• L’astronomia ha le sue radici storiche nell’astrologia
babilonese, egiziana e cinese, e la “storia” che le costellazioni
raccontano è una storia di miti e leggende.
Μαθηματικὴ Σύνταξις
(Almagesto)
Il nome della maggior parte delle
costellazioni dell’emisfero Boreale deriva
dalla mitologia greca, ed è ripreso dal
catalogo del greco-romano Tolomeo
(Claudius Ptolemaeus, Alessandria, 90 – 168).
costellazione di Orione
Centaurus
Alpha centauri
• Il sistema di α Centauri è costituito da una
coppia di stelle simili, due nane gialle, e in
aggiunta a queste se ne trova una terza, una
sub-nana rossa meno luminosa chiamata
Proxima Centauri . Attualmente Proxima
Centauri è la più vicina fra le tre stelle del
sistema, ed è dunque a tutti gli effetti la stella
più vicina a noi (4,2 anni luce) dopo il Sole.
proxima centauri
Canis Major
• Sirio è una stella gigante bianca della
costellazione del Cane Maggiore; è la stella più
luminosa del cielo notturno.
• La sua brillantezza in cielo è dovuta sia alla sua
luminosità intrinseca, sia al fatto che, ad una
distanza di 8,6 anni luce, è una delle stelle più
vicine alla Terra.
Sirio A e B
sfera celeste: riferimenti e
coordinate
asse del mondo ed equatore celeste
• Asse del mondo: prolungamento dell’asse
della Terra all’infinito, interseca la sfera celeste
nel polo nord e nel polo sud celeste.
• La sfera celeste, con le “stelle fisse”, ruota
apparentemente intorno all’asse del mondo in
23 h 56 m 4 s.
Orsa minore
Stella polare
Distanza: 433 ly
Polaris è un
sistema stellare
triplo situato nella
costellazione
dell'Orsa Minore;
è la stella più
luminosa della
costellazione,
vicina al polo nord
celeste, motivo
per cui è anche
conosciuta come
stella polare o
stella del nord.
eclittica e zodiaco
• I pianeti, il Sole e la Luna compiono sulla sfera
moti indipendenti. Il Sole ruota in circa 24 h,
secondo la traiettoria dell’eclittica,
attraversando le costellazioni della zodiaco.
Il piano dell’orizzonte astronomico divide in due
la sfera celeste; è perpendicolare alla verticale
dell’osservatore e passante per il centro della
sfera celeste.
• Equatore celeste: nasce dall’incontro della sfera
celeste con il prolungamento del piano
dell’equatore terrestre. Divide la sfera celeste in
emisfero boreale e australe, ed interseca il
piano dell’orizzonte nei punti est ed ovest.
• Zenit: punto della sfera celeste sopra la testa
dell’osservatore.
• Nadir: opposto allo Zenit lungo la verticale,
punto della sfera celeste sotto i piedi
dell’osservatore.
• Infiniti cerchi passanti per lo Zenit e per il Nadir:
circoli verticali. Il più importante è il meridiano
locale, che passa per il polo nord e sud celeste.
coordinate astronomiche
Le coordinate altazimutali costituiscono un sistema di coordinate utile ad
individuare la posizione di un corpo sulla sfera celeste. Esse dipendono
dalla posizione dell'osservatore in un dato momento sulla superficie
terrestre. Le coordinate che individuano una stella vengono chiamate
azimut (a) ed altezza (h).
coordinate altazimutali
Per ottenere le coordinate altazimutali bisogna considerare:
• La verticale tra zenit e nadir ed il piano dell'orizzonte
perpendicolare;
• il meridiano locale passante per lo zenit e per il Polo Nord sulla
sfera celeste in modo da individuare il nord e sud sul piano
dell'orizzonte;
• Il circolo verticale che parte dallo zenit e termina al nadir ed è
passante per la stella;
• A questo punto per stabilire l'altezza
bisogna misurare la distanza angolare
sul circolo verticale tra la stella e
l'orizzonte.
• Per stabilire l'azimut bisogna misurare
la distanza angolare tra il sud (punto S)
sull'orizzonte (intersezione con il
meridiano locale) e l'intersezione tra il
circolo verticale e l'orizzonte; in senso
orario.
L‘altezza è l'angolo con cui
dobbiamo alzare lo sguardo
sopra l'orizzonte per incontrare
l'oggetto; se guardiamo
l'orizzonte H=0°, se guardiamo
sopra la nostra testa (zenit)
H=90°.
L’azimut è l'angolo di cui
dobbiamo ruotare in
orizzontale, a partire in senso
orario dalla direzione Sud, per
trovare l'oggetto (può essere
agevolmente misurato con la
bussola). Vale 0° per la direzione
Sud, 90° per la direzione Ovest,
180° per la direzione Nord e
270° per la direzione Est.
Il sistema delle coordinate equatoriali non dipende dalla posizione
dell'osservatore, permette quindi una mappatura dell’intera sfera celeste
(con piccoli cambiamenti annui dei valori dovuti alla precessione degli
equinozi). Gli angoli che definiscono la posizione di un corpo celeste sulla
sfera prendono il nome di ascenzione retta(α) e declinazione (δ).
coordinate equatoriali
La declinazione è la distanza
angolare del corpo celeste dal piano
dell’equatore celeste. I punti posti
sull’equatore presentano
declinazione 0°, il polo nord celeste
+90° ed il polo sud celeste -90°
L'ascensione retta è l’angolo
compreso tra il meridiano
astronomico passante per il corpo
celeste e un il meridiano di
riferimento passante per il
punto γ (chiamato anche punto di
ariete), misurata in senso antiorario,
non in gradi ma in ore, minuti e
secondi.
• Paralleli celesti: circoli
(di differente lunghezza)
paralleli all’equatore celeste,
distinti per angolo di
declinazione.
• Meridiani celesti:
semicerchi (di uguale
lunghezza) che uniscono il
polo nord celeste al polo sud
celeste. Il meridiani celeste
fondamentale è il
punto γ (punto del Sole
all’equinozio di primavera)