Skąd wiemy jakie gwiazdy są widoczne w danym dniu
W celu określenia układu gwiazd widocznych z danej lokalizacji dla danego dnia, astronomowie wykorzystują tzw. modele obrotu Ziemi. Model ten opiera się na fakcie, że Ziemia obraca się wokół własnej osi w ciągu około 24 godzin. W wyniku tego obrotu, widoczne gwiazdy i inne obiekty kosmiczne zmieniają swoje położenie na niebie. Ponadto, Ziemia obraca się również wokół Słońca, co powoduje, że widoczne gwiazdy zmieniają swoje położenie w ciągu roku.
Aby obliczyć położenie gwiazd dla danego czasu w przyszłości, trzeba wziąć pod uwagę ruchy Ziemi oraz ruchy gwiazd i innych obiektów kosmicznych. Do tego celu wykorzystuje się specjalne oprogramowanie astronomiczne, które pozwala na symulację ruchów obiektów kosmicznych w czasie. Dzięki tym algorytmom i narzędziom astronomicznym, możliwe jest obliczenie położenia gwiazd na niebie dla każdego miejsca na Ziemi i dla każdego czasu- również w przyszłości. Korzystając z takiego właśnie oprogramowania, przygotowujemy nasze mapy gwiazd!
Obserwacja gwiazd z ziemi często jest utrudniona lub nawet niemożliwa. Zasłaniają je chmury, przeszkadzają światła z pobliskich budynków lub inne przeszkody. Dzięki naukowemu podejściu nasze mapy gwiazd zawsze odzwierciedlają realny wygląd nieba, niezależnie od pogody czy pory dnia.
Jak sprawdzić położenie gwiazd
Aby wykonać model obrotu ziemi, najpierw trzeba poznać położenie gwiazd. Obliczanie położenia gwiazd na niebie jest możliwe dzięki astronomii, dziedzinie nauki zajmującej się badaniem kosmosu. Astronomowie posługują się narzędziami takimi jak teleskopy, kamery, fotometry, spektrometry i interferometry, aby zbierać dane na temat gwiazd i innych obiektów kosmicznych. Dane te są następnie przetwarzane przez komputery przy użyciu algorytmów, które pozwalają na określenie położenia gwiazd na niebie. Do tych algorytmów należą między innymi algorytmy pozycyjne, które opierają się na sferze niebieskiej - hipotetycznej sferze, na której znajdują się widoczne z Ziemi gwiazdy.
Wykorzystywane są również różne katalogi gwiazd, aby dokładnie określić ich położenie. Przykładem jest Katalog Hipparcosa (ang. Hipparcos Catalogue). Jest to katalog gwiazd stworzony przez Europejską Agencję Kosmiczną za pomocą satelity o tej samej nazwie. Satelita ten działał w latach 1989-1993 i zebrał dane o ponad 118 tysiącach gwiazd, które zostały następnie opublikowane w formie katalogu. Zawiera on dokładne pozycje i ruchy własne gwiazd, a także ich jasności i paralaksy (odległości) w stosunkowo niewielkiej, ale dokładnej próbie nieba. Katalog ten był wykorzystywany do określenia dokładnych pozycji i ruchów gwiazd, co umożliwiło poprawienie naszej wiedzy o strukturze Drogi Mlecznej i jej historii ewolucyjnej.
Współrzędne gwiazd są zazwyczaj określane w systemie współrzędnych równikowych, który odnosi się do równika niebieskiego - linii, która łączy biegun północny i południowy sfery niebieskiej. Współrzędne te to kąty określające położenie gwiazd wzdłuż równika niebieskiego i południka niebieskiego. Współrzędne te pozwalają na określenie położenia gwiazd na niebie, a dzięki temu możemy je zidentyfikować i sprawdzić, jak się poruszają na przestrzeni czasu.
Z jaką dokładnością znamy położenie gwiazd
Obecnie najdokładniejsze pomiary pozycji gwiazd dokonuje się za pomocą teleskopów kosmicznych, takich jak Gaia, której celem jest dokładne określenie położenia, ruchu i paralaksy setek milionów gwiazd w Drodze Mlecznej i poza nią. Gaia jest w stanie określić położenie gwiazd z dokładnością na poziomie kilku mikrosekund łuku (1 mikrosekunda łuku to 1/3600 stopnia). Inne teleskopy kosmiczne, takie jak Hubble i Spitzer, również przyczyniły się do dokładnych pomiarów pozycji gwiazd.
Precyzja pomiarów gwiazd zależy również od innych czynników, takich jak na przykład turbulencja atmosfery, która wprowadza zakłócenia do obserwacji. Obserwacje z ziemi są bardziej podatne na błędy niż te z przestrzeni kosmicznej dlatego wszystkie dane są sprawdzane względem siebie aby uzyskać jak najwyższą dokładność. W każdym razie, z dokładnością, którą dysponujemy obecnie, możliwe jest określenie położenia gwiazd z bardzo dużą precyzją. Wielkość błędu wynosi zazwyczaj kilka do kilkudziesięciu milisekund łuku, co wciąż pozwala na dokładne badanie ruchu i innych właściwości gwiazd oraz ich układów planetarnych.
Jak daleko od ziemi znajdują się gwiazdy
Gwiazdy znajdują się w ogromnych odległościach od Ziemi. Najbliższa gwiazda, Proxima Centauri, znajduje się około 4,2 lat świetlnych od Ziemi, co oznacza, że światło potrzebuje ponad czterech lat, aby dotrzeć z Proxima Centauri do Ziemi. Warto zaznaczyć, że prędkość światła wynosi 300 000 kilometrów na sekundę! Większość gwiazd znajduje się jednak w znacznie większych odległościach. Przykładowo, gwiazda Polaris (Gwiazda Polarna) jest oddalona o około 430 lat świetlnych od Ziemi, a gwiazda Vega - około 25 lat świetlnych. Najdalsze gwiazdy, które są widoczne z Ziemi, znajdują się na granicy obserwowalnego wszechświata i są oddalone od nas o ponad 13 miliardów lat świetlnych.
Na mapach gwiazd często widoczne są gwiazdy Castor i Pollux z układu bliźniąt. Są one znane od starożytności i odgrywają ważną rolę w mitologii i astrologii a ich układ przypominający dwoje ludzi, bardzo przykuwają naszą uwagę. Castor i Pollux to gwiazdy podwójne, czyli składające się z dwóch gwiazd, które krążą wokół siebie. Castor ma dwie gwiazdy o niemal identycznej masie, podczas gdy Pollux ma jedną gwiazdę o masie podobnej do Słońca i jedną mniejszą. Jest on jedną z najjaśniejszych gwiazd na nocnym niebie i ma jasność około 33 razy większą niż jasność Słońca. Według mitologii greckiej Castor i Pollux byli synami Zeusa i Ledy. Castor był śmiertelnikiem, a Pollux bogiem, co oznacza, że ich gwiazdy miały różną jasność.
Warto zaznaczyć, że gwiazdy są tylko jednym z wielu rodzajów obiektów kosmicznych znajdujących się w kosmosie. W kosmosie są również planety, gazy międzygwiazdowe, mgławice i wiele innych obiektów, z którymi gwiazdy stanowią razem kosmiczną mozaikę.