Den Himmel lesen: Deklination und Rektaszension verstehen

Koordinaten zum Auffinden der Sterne

Auf der Erde wird die Position eines Ortes durch seine geografischen Koordinaten definiert: Breiten- und Längengrad. Am Himmel verwenden Astronomen ein äquivalentes System namensäquatoriales Koordinatensystem, basierend auf der Projektion des Erdäquators und des Greenwich-Meridians auf die Himmelssphäre. Die beiden wesentlichen Parameter dieses Systems sind dieDeklination(Dez) und dieRektaszension(RA oder \(\alpha\)). Dieses System ermöglicht es, die Position eines Sterns, einer Galaxie oder eines Planeten auf der Himmelskuppel genau zu bestimmen.

Die Himmelskugel ist eine geometrische Konstruktion, die den Himmel als eine Kugel darstellt, deren Mittelpunkt der Beobachter in unendlicher Entfernung ist. Indem wir die Erdachsen darauf projizieren, erhalten wir ein Gitter fester Himmelskoordinaten. Im Gegensatz zu horizontalen Koordinaten (Azimut und Höhe), die vom Ort und Zeitpunkt der Beobachtung abhängen, sind äquatoriale Koordinaten unabhängig vom Beobachter.

Deklination und Rektaszension: physikalische Definitionen

DortDeklination(bezeichnet als \(\alpha\)) ist das himmlische Analogon der irdischen Breite. Es misst den Winkel zwischen dem Himmelsobjekt und dem Himmelsäquator in der Nord-Süd-Ebene. Sie wird in Grad, Bogenminuten und Bogensekunden ausgedrückt und variiert von \(+90^\circ\) (am nördlichen Himmelspol) bis \(-90^\circ\) (am südlichen Himmelspol).

L'Rektaszension(notiert als \(\alpha\)) ist das himmlische Analogon des Längengrads, wird jedoch in ausgedrücktStunden, Minuten und Sekunden, weil es mit der Rotation der Erde zusammenhängt. Sie wird vom Frühlingspunkt (oder Gammapunkt, an dem die Sonne zum Zeitpunkt der Frühlings-Tagundnachtgleiche den Äquator überquert) in Richtung Osten bis zur Projektion des Meridians gemessen, der durch das Objekt verläuft. Die Rektaszension variiert von \(0^\mathrm{h}\) bis \(24^\mathrm{h}\), also einer vollständigen 360°-Drehung.

Die Kombination \((\alpha, \delta)\) ermöglicht somit die genaue Lokalisierung jedes festen Objekts auf der Himmelssphäre, unabhängig von Zeit und Ort der Beobachtung, mit Ausnahme von Korrekturen aufgrund der Präzession der Tagundnachtgleichen, der Nutation oder der atmosphärischen Brechung für präzise Messungen.

Koordinaten und Tagesbewegung

Von der Erde aus gesehen scheint sich die Himmelskugel in 23 Stunden und 56 Minuten (einem Sterntag) um die Achse der Himmelspole zu drehen. Bei dieser scheinbaren Bewegung bewegen sich Himmelsobjekte mit einer Geschwindigkeit von 15° pro Stunde von Osten nach Westen, was einer Stunde Rektaszension entspricht. Die Kenntnis des RA und des Dec ermöglicht es daher, den genauen Zeitpunkt vorherzusagen, zu dem ein Stern an einer bestimmten Position am Himmel erscheinen wird.

Motorisierte Äquatorialteleskope nutzen diese Koordinaten zur automatischen Verfolgung von Himmelsobjekten und kompensieren die Erdrotation über einen mit Sterngeschwindigkeit rotierenden Motor.

Praktische Verwendung äquatorialer Koordinaten

Um einen bestimmten Stern zu lokalisieren, geben astronomische Kataloge wie der Messier-Katalog oder der NGC immer die äquatorialen Koordinaten an (häufig in einer Referenzepoche, typischerweise J2000.0). Die Andromedagalaxie (M31) hat beispielsweise die Koordinaten:

• Rektaszension: \(00^\mathrm{h}42^\mathrm{m}44^\mathrm{s}\)
• Deklination: \(+41^\circ16'9''\)

Dies bedeutet, dass es nahe am nördlichen Himmelspol liegt und daher aus den gemäßigten Breiten der nördlichen Hemisphäre immer sichtbar ist.

Software wie Stellarium oder mobile Anwendungen ermöglichen mittlerweile die direkte Eingabe dieser Koordinaten, um die Position eines Objekts anzuzeigen und ein Beobachtungsinstrument auszurichten.

Fazit: ein universelles Himmelsgitter

Das äquatoriale Koordinatensystem mit Deklination und Rektaszension als Grundachsen bietet ein stabiles, präzises und universelles Raster für die Kartierung des Himmels. Es ermöglicht Astronomen, Himmelsobjekte mit großer Genauigkeit zu lokalisieren und zu verfolgen, was die Beobachtung, die Weltraumnavigation und die astrophysikalische Forschung erleichtert.

Obwohl diese Koordinaten auf den ersten Blick abstrakt sind, werden sie für jeden, der eine äquatoriale Montierung oder Planetariumssoftware verwendet oder sich für grundlegende Himmelsmechanismen interessiert, schnell intuitiv.