Astrometria

Astrometria jest najstarszą gałęzią astronomii, która zajmuje się pomiarami pozornych położeń oraz ruchów ciał niebieskich. Dzieli się na astronomię sferyczną, która zawiera matematyczną teorię niezbędną do opisywania ruchów ciał na sferze niebieskiej, a także astronomię praktyczną, która obejmuje teorię przyrządów astrometrycznych, metody obserwacji oraz ich opracowywania.

Rozwój i podział astrometrii

W XX wieku astrometria korzystała głównie z naziemnych instrumentów. Wykorzystywały one obrót Ziemi wokół własnej osi do precyzyjnego wyznaczania względnych położeń ciał na sferze niebieskiej. Dzięki temu możliwe było stworzenie wielu astrometrycznych katalogów gwiazd, zawierających ich położenia oraz ruchy własne. Inną często stosowaną metodą pomiarową było wykorzystanie fotografii. Wykonywano pomiary położeń obiektów na kliszy fotograficznej. W ten sposób został skonstruowany katalog Hubble GSC, który jest wykorzystywany do naprowadzania Kosmicznego Teleskopu Hubble’a na właściwe miejsce na niebie. Współcześnie do pomiarów pozycji wykorzystywane są także stworzone w tym celu specjalne instrumenty orbitalne. Przykładem takiego urządzenia jest satelita Hipparcos, przy pomocy którego powstały katalogi Hipparcosa i Tycho.

Astrometrię dzieli się na dwie kluczowe gałęzie. Pierwszą z nich jest astrometria sferyczna, obejmująca teorię układów współrzędnych astronomicznych, a także badania położeń ciał niebieskich na sferze niebieskiej. Astronomia praktyczna zajmuje się natomiast teorią instrumentów astrometrycznych oraz metodami pomiarów położeń ciał niebieskich. Znajduje ona zastosowanie w geodezji, gdzie służy do wyznaczania współrzędnych geograficznych miejsca obserwacji, a także w nawigacji gdzie jest wykorzystywana do wyznaczania położenia oraz kursu statku.

Astrometria w praktyce

O ile sama funkcja astrometrii jest dość przejrzysta, to jej praktyczne wyobrażenie może wydawać się dość skomplikowane. Jednym z osiągnięć astrometrii jest więc wyznaczenie jednostki roku świetlnego i parseka. Są one najbardziej rozpoznawalne pośród wielkości kosmicznych. Rok świetlny to mniej więcej 9,5 biliona kilometrów. Gdyby od Ziemi do Słońca poprowadzić odcinek, a następnie utworzyć na jego podstawie trójkąt prostokątny, którego dłuższa przyprostokątna może spotkać się z przeciwprostokątną dopiero pod kątem 1/3600 stopnia (sekundy), to wyniesie ona odległość 3,26 lat świetlnych – co daje jednostkę parsek. Łatwiejsze do zapamiętania będzie to, że jest to odcinek o długości w przybliżeniu 30 bilionów kilometrów.

Wspominany wcześniej katalog Hipparcosa zawiera 118218 gwiazd i został wykonany dzięki obserwacjom dokonanym przez satelitę o tej samej nazwie. Został on opublikowany w czerwcu 1997 roku wraz z katologiem Tycho, który zawierał dane 1058332 gwiazd, uzyskane za pośrednictwem innego instrumentu tego samego satelity, jednakże z mniejszą precyzją niż w przypadku katalogu Hipparcosa. Wersja drukowana składała się z aż 16 tomów i zawierała dane tylko z Katalogu Hipparcosa, a w skład dodatkowego siedemnastego tomu wchodziło 6 płyt CD-ROM, zawierających dane obu katalogów w formacie ASCII. Cała ta publikacja kosztowała aż 400 ówczesnych dolarów amerykańskich.