Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Hệ tọa độ thiên hà”

Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào

Nội tuyến

Phiên bản lúc 10:52, ngày 27 tháng 6 năm 2021

Hệ tọa độ thiên hà (hay hệ tọa độ Ngân Hà) là một hệ tọa độ mặt cầu trong thiên văn. Hệ tọa độ này hữu ích trong nghiên cứu dải Ngân Hà.^[1]

Mặt phẳng tham chiếu (hay mặt phẳng cơ bản) của hệ tọa độ thiên hà song song với một xấp xỉ mặt phẳng của Ngân Hà nhưng lệch về phía bắc. Điểm gốc tọa độ không đặt tại trung tâm Ngân Hà mà đặt tại Mặt Trời, bởi tới nay tất cả quan sát thiên văn đều được thực hiện bên trong hệ Mặt Trời. Tọa độ thiên hà có quy ước bàn tay phải, có nghĩa là chiều dương của tọa độ là chiều từ bắc tới đông trên mặt phẳng tham chiếu.^[2] Các tọa độ của hệ tọa độ thiên hà gồm:

Kinh độ thiên hà $l$ là tọa độ góc của thiên thể, được tính ngược chiều kim đồng hồ trên mặt phẳng Ngân Hà (khi nhìn từ phía bắc Ngân Hà), xem thêm góc phần tư thiên hà. Kinh độ thiên hà có thể được đo bằng độ (°) hoặc giờ (h), tương tự kinh độ Trái Đất.
Vĩ độ thiên hà $b$ được tính theo phương thẳng đứng (trực giao với mặt phẳng Ngân Hà), chiều dương hướng về phía bắc (của Ngân Hà), và âm hướng về phía nam.^[3] Vĩ độ thiên hà thường được đo bằng độ (°), tương tự vĩ độ Trái Đất.
Khoảng cách $r$ đôi khi được thêm vào là tọa độ thứ ba của hệ tọa độ cầu này, nó là khoảng cách từ Mặt Trời tới điểm của thiên thể, theo hướng được xác định bởi kinh độ và vĩ độ. Khoảng cách thường được đo bằng đơn vị năm ánh sáng hoặc parsec.

Giao tuyến của mặt phẳng Ngân Hà với thiên cầu được gọi là xích đạo thiên hà.

Năm 1958, các tọa độ thiên hà (tới nay vẫn được sử dụng) được IAU định nghĩa dựa theo quan trắc vô tuyến qua các vạch hydro thiên hà và các giá trị (trong kỷ nguyên Bessel) được xác định như sau:

Cực bắc thiên hà (vĩ độ thiên hà +90°): xích kinh $\alpha =12\,\mathrm {h} \ 49\,\mathrm {min}$ , xích vĩ $\delta =+27{,}40^{\circ }$ (thuộc chòm sao Hậu Phát hay Coma Berenices).
Trung tâm thiên hà (vĩ độ thiên hà 0°, kinh độ thiên hà 0°): $\alpha =17\,\mathrm {h} \ 42.4\,\mathrm {min}$ và $\delta =-28{,}92^{\circ }$ (thuộc chòm sao Nhân Mã hay Sagittarius).
Mặt phẳng Ngân Hà hợp với xích đạo thiên cầu góc hơn $90^{\circ }-27.4^{\circ }=62.6^{\circ }$ .

Sau khi tọa độ thiên hà được định nghĩa như trên, người ta phát hiện ra rằng "kinh tuyến gốc" (kinh độ 0°) của tọa độ thiên hà lệch so với trung tâm thiên hà thực sự tại nguồn sóng vô tuyến Sagittarius A* khoảng 0.07°.^[4]

Định nghĩa

Chuyển đổi giữa tọa độ xích đạo và thiên hà

Một thiên thể có tọa độ được biểu diễn trong hệ tọa độ xích đạo có thể được chuyển đổi sang hệ tọa độ thiên hà. Trong các phương trình sau đây, $α$ là xích kinh, $δ$ là xích vĩ. NGP chỉ giá trị tọa độ của cực bắc thiên hà và NCP chỉ các tọa độ của thiên cực bắc.^[5]

{\begin{aligned}\sin(b)&=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(\delta )+\cos(\delta _{\text{NGP}})\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos(\delta _{\text{NGP}})\sin(\delta )-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\end{aligned}}

Chuyển đổi ngược (thiên hà về xích đạo) có thể được thực hiện với các công thức chuyển đổi sau.

{\begin{aligned}\sin(\delta )&=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)+\cos(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\end{aligned}}

Các chòm sao

Xích đạo thiên hà đi qua các chòm sao:^[6]

Tọa độ chữ nhật

Trong một số thăm dò thiên văn, hệ tọa độ chữ nhật dựa trên hệ kinh độ, vĩ độ, và khoảng cách thiên hà có thể được sử dụng. Trong một vài nghiên cứu về tương lai hoặc quá khứ xa của vũ trụ, hệ tọa độ thiên hà được coi là đang chuyển động quay sao cho trục $x$ luôn hướng về trung tâm của thiên hà.^[7]

Có hai biến thể tọa độ chữ nhật chính của hệ tọa độ thiên hà, thường được sử dụng trong tính toán vận tốc vũ trụ của các thiên thể thiên hà. Trong các hệ này các trục $xyz$ được ký hiệu là $UVW$ , nhưng cách định nghĩa tùy theo tác giả. Trong một hệ chữ nhật, trục $U$ được hướng tới trung tâm thiên hà ( $l$ = 0°), và nó là một hệ thuận tay phải (chiều dương tọa độ hướng tới phía đông và tới cực thiên hà bắc); trong một hệ khác, trục $U$ được chỉ tới điểm đối trung tâm thiên hà ( $l$ = 180°), và là hệ thuận tay trái (chiều dương tọa độ cũng hướng tới phía đông và tới cực thiên hà bắc).^[1]

Xem thêm

Tham khảo

^ ^a ^b Johnson, Dean R.H.; Soderblom, David R. (1987). “Calculating galactic space velocities and their uncertainties, with an application to the Ursa Major group”. Astronomical Journal. 93: 864. Bibcode:1987AJ.....93..864J. doi:10.1086/114370.
^ Blaauw, A.; Gum, C.S.; Pawsey, J.L.; Westerhout, G. (1960). “The new IAU system of galactic coordinates (1958 revision)”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 121 (2): 123. Bibcode:1960MNRAS.121..123B. doi:10.1093/mnras/121.2.123.
^ James Binney, Michael Merrifield (1998). Galactic Astronomy. Princeton University Press. tr. 30–31. ISBN 0-691-02565-7.
^ Reid, M.J.; Brunthaler, A. (2004). “The Proper Motion of Sagittarius A*”. The Astrophysical Journal. 616 (2): 874, 883. arXiv:astro-ph/0408107. Bibcode:2004ApJ...616..872R. doi:10.1086/424960. S2CID 16568545.
^ Carroll, Bradley; Ostlie, Dale (2007). An Introduction to Modern Astrophysics (ấn bản 2). Pearson Addison-Wesley. tr. 900-901. ISBN 978-0805304022.
^ “SEDS Milky Way Constellations”.
^ For example Bobylev, Vadim V. (tháng 3 năm 2010). “Searching for Stars Closely Encountering with the Solar System”. Astronomy Letters. 36 (3): 220–226. arXiv:1003.2160. Bibcode:2010AstL...36..220B. doi:10.1134/S1063773710030060. S2CID 118374161.

Liên kết ngoài

Universal coordinate converter.
Galactic Coordinate System - Wolfram Demonstration
Galactic coordinates, The Internet Encyclopedia of Science
Fiona Vincent, Positional Astronomy: Galactic coordinates, University of St Andrews
An Atlas of the Universe
http://www2.arnes.si/~gljsentvid10/eqtogal_tool.html (Equatorial/Galactic conversion tool)
http://heasarc.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/Tools/convcoord/convcoord.pl (Universal coordinate converter)
http://star-www.st-and.ac.uk/~fv/webnotes/chapter8.htm
Where is M13? User Manual
JavaScript-Umrechner

[Johnson-1] Johnson, Dean R.H.; Soderblom, David R. (1987). “Calculating galactic space velocities and their uncertainties, with an application to the Ursa Major group”. Astronomical Journal. 93: 864. Bibcode:1987AJ.....93..864J. doi:10.1086/114370.

[Blaauwetal-2] Blaauw, A.; Gum, C.S.; Pawsey, J.L.; Westerhout, G. (1960). “The new IAU system of galactic coordinates (1958 revision)”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 121 (2): 123. Bibcode:1960MNRAS.121..123B. doi:10.1093/mnras/121.2.123.

[Binney-3] James Binney, Michael Merrifield (1998). Galactic Astronomy. Princeton University Press. tr. 30–31. ISBN 0-691-02565-7.

[Reidetal-4] Reid, M.J.; Brunthaler, A. (2004). “The Proper Motion of Sagittarius A*”. The Astrophysical Journal. 616 (2): 874, 883. arXiv:astro-ph/0408107. Bibcode:2004ApJ...616..872R. doi:10.1086/424960. S2CID 16568545.

[5] Carroll, Bradley; Ostlie, Dale (2007). An Introduction to Modern Astrophysics (ấn bản 2). Pearson Addison-Wesley. tr. 900-901. ISBN 978-0805304022.

[SEDS-6] “SEDS Milky Way Constellations”.

[7] For example Bobylev, Vadim V. (tháng 3 năm 2010). “Searching for Stars Closely Encountering with the Solar System”. Astronomy Letters. 36 (3): 220–226. arXiv:1003.2160. Bibcode:2010AstL...36..220B. doi:10.1134/S1063773710030060. S2CID 118374161.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

@@ Dòng 6: / Dòng 6: @@
 [[Mặt phẳng tham chiếu]] (hay mặt phẳng cơ bản) của hệ tọa độ thiên hà song song với một xấp xỉ [[Mặt phẳng thiên hà|mặt phẳng của Ngân Hà]] nhưng lệch về phía bắc. Điểm [[Hệ tọa độ|gốc tọa độ]] không đặt tại trung tâm Ngân Hà mà đặt tại [[Mặt Trời]], bởi tới nay tất cả quan sát thiên văn đều được thực hiện bên trong [[hệ Mặt Trời]]. Tọa độ thiên hà có [[Quy tắc bàn tay phải|quy ước bàn tay phải]], có nghĩa là chiều dương của tọa độ là chiều từ bắc tới đông trên mặt phẳng tham chiếu.<ref name="Blaauwetal" /> Các tọa độ của hệ tọa độ thiên hà gồm:
-* Kinh độ thiên hà <math>l</math> được tính [[Chiều kim đồng hồ|ngược chiều kim đồng hồ]] trên mặt phẳng Ngân Hà (khi nhìn từ phía bắc Ngân Hà), xem thêm [[góc phần tư thiên hà]].
+* Kinh độ thiên hà <math>l</math> là [[Khoảng cách góc|tọa độ góc]] của thiên thể, được tính [[Chiều kim đồng hồ|ngược chiều kim đồng hồ]] trên mặt phẳng Ngân Hà (khi nhìn từ phía bắc Ngân Hà), xem thêm [[góc phần tư thiên hà]]. Kinh độ thiên hà có thể được đo bằng độ (°) hoặc giờ (h), tương tự [[kinh độ]] Trái Đất.
-* Vĩ độ thiên hà <math>b</math> được tính theo phương thẳng đứng (trực giao với mặt phẳng Ngân Hà), chiều dương hướng về phía bắc (của Ngân Hà), và âm hướng về phía nam.<ref name="Binney" />
+* Vĩ độ thiên hà <math>b</math> được tính theo phương thẳng đứng (trực giao với mặt phẳng Ngân Hà), chiều dương hướng về phía bắc (của Ngân Hà), và âm hướng về phía nam.<ref name="Binney" /> Vĩ độ thiên hà thường được đo bằng độ (°), tương tự [[vĩ độ]] Trái Đất.
-* Khoảng cách <math>r</math> đôi khi được thêm vào là [[Hệ tọa độ|tọa độ]] thứ ba của [[hệ tọa độ cầu]] này, nó là khoảng cách từ Mặt Trời tới điểm của thiên thể, theo hướng được xác định bởi kinh độ và vĩ độ.
+* Khoảng cách <math>r</math> đôi khi được thêm vào là [[Hệ tọa độ|tọa độ]] thứ ba của [[hệ tọa độ cầu]] này, nó là khoảng cách từ Mặt Trời tới điểm của thiên thể, theo hướng được xác định bởi kinh độ và vĩ độ. Khoảng cách thường được đo bằng đơn vị [[năm ánh sáng]] hoặc [[parsec]].
 Giao tuyến của mặt phẳng Ngân Hà với thiên cầu được gọi là xích đạo thiên hà.
@@ Dòng 19: / Dòng 19: @@
 Sau khi tọa độ thiên hà được định nghĩa như trên, người ta phát hiện ra rằng "[[kinh tuyến gốc]]" (kinh độ 0°) của tọa độ thiên hà lệch so với trung tâm thiên hà thực sự tại [[Nguồn sóng vô tuyến thiên văn|nguồn sóng vô tuyến]] [[Nhân Mã A*|Sagittarius A*]] khoảng 0.07°.<ref name="Reidetal" />
+== Định nghĩa ==
 == Chuyển đổi giữa tọa độ xích đạo và thiên hà ==
@@ Dòng 40: / Dòng 42: @@
 \end{align}
 </math>
+== Các chòm sao ==
+Xích đạo thiên hà đi qua các chòm sao:<ref name="SEDS" />
+{{div col|colwidth=10em}}
+*[[Nhân Mã|Sagittarius]]
+*[[Cự Xà|Serpens]]
+*[[Thuẫn Bài|Scutum]]
+*[[Thiên Ưng|Aquila]]
+*[[Thiên Tiễn|Sagitta]]
+*[[Vulpecula]]
+*[[Thiên Nga (chòm sao)|Cygnus]]
+*[[Tiên Vương|Cepheus]]
+*[[Tiên Hậu|Cassiopeia]]
+*[[Camelopardalis]]
+*[[Perseus (chòm sao)|Perseus]]
+*[[Ngự Phu (chòm sao)|Auriga]]
+*[[Kim Ngưu (chòm sao)|Taurus]]
+*[[Song Tử (chòm sao)|Gemini]]
+*[[Lạp Hộ|Orion]]
+*[[Kỳ Lân (chòm sao)|Monoceros]]
+*[[Đại Khuyển|Canis Major]]
+*[[Thuyền Vĩ|Puppis]]
+*[[Thuyền Phàm|Vela]]
+*[[Thuyền Để|Carina]]
+*[[Nam Thập Tự|Crux]]
+*[[Bán Nhân Mã (chòm sao)|Centaurus]]
+*[[Viên Quy|Circinus]]
+*[[Norma (chòm sao)|Norma]]
+*[[Thiên Đàn|Ara]]
+*[[Thiên Yết (chòm sao)|Scorpius]]
+*[[Xà Phu (chòm sao)|Ophiuchus]]
+{{div col end}}
+== Tọa độ chữ nhật ==
+[[Tập_tin:Milky_Way_infrared.jpg|nhỏ|268x268px|Hệ tọa độ thiên hà rất hữu ích trong các thăm dò định hướng thiên thể, nhờ vào tính [[dị hướng]] của mật độ sao trên bầu trời đêm, bao gồm cả các thăm dò yêu cầu mật độ sao lớn ở các vĩ độ thiên hà thấp, và các thăm dò yêu cầu mật độ sao thấp ở các vĩ độ thiên hà cao. [[Phép chiếu Mollweide]] đã được áp dụng cho bức hình này, và đặc biệt là trong các bản đồ sao sử dụng hệ tọa độ thiên hà.]]
+Trong một số thăm dò thiên văn, hệ tọa độ [[Hệ tọa độ Descartes|chữ nhật]] dựa trên hệ kinh độ, vĩ độ, và khoảng cách thiên hà có thể được sử dụng. Trong một vài nghiên cứu về tương lai hoặc quá khứ xa của vũ trụ, hệ tọa độ thiên hà được coi là đang chuyển động quay sao cho trục {{math|''x''}} luôn hướng về trung tâm của thiên hà.<ref>For example {{cite journal|last=Bobylev|first=Vadim V.|date=March 2010|title=Searching for Stars Closely Encountering with the Solar System|journal=Astronomy Letters|volume=36|issue=3|pages=220–226|arxiv=1003.2160|bibcode=2010AstL...36..220B|doi=10.1134/S1063773710030060|s2cid=118374161}}</ref>
+Có hai biến thể tọa độ chữ nhật chính của hệ tọa độ thiên hà, thường được sử dụng trong tính toán vận tốc vũ trụ của các thiên thể thiên hà. Trong các hệ này các trục {{math|''xyz''}} được ký hiệu là {{math|''UVW''}}, nhưng cách định nghĩa tùy theo tác giả. Trong một hệ chữ nhật, trục {{math|''U''}} được hướng tới trung tâm thiên hà ({{math|''l''}} = 0°), và nó là một hệ thuận [[Quy tắc bàn tay phải|tay phải]] (chiều dương tọa độ hướng tới phía đông và tới cực thiên hà bắc); trong một hệ khác, trục {{math|''U''}} được chỉ tới điểm đối trung tâm thiên hà ({{math|''l''}} = 180°), và là hệ thuận tay trái (chiều dương tọa độ cũng hướng tới phía đông và tới cực thiên hà bắc).<ref name="Johnson" />
 == Xem thêm ==
@@ Dòng 55: / Dòng 95: @@
 <ref name="Reidetal">{{cite journal | last1=Reid | first1=M.J. | last2=Brunthaler | first2=A. | title=The Proper Motion of Sagittarius A* | journal=The Astrophysical Journal | volume=616 | issue=2 | pages=874, 883 | date=2004 | bibcode=2004ApJ...616..872R|arxiv = astro-ph/0408107 |doi = 10.1086/424960 | s2cid=16568545 }}</ref>
 <ref name="Binney">{{cite book |title=Galactic Astronomy |author=James Binney, Michael Merrifield |url=https://books.google.com/books?id=arYYRoYjKacC&q=rotation+%22proper+motion%22+galaxy+OR+galactic&pg=PA675 |pages= 30–31 |isbn=0-691-02565-7 |date=1998 |publisher=[[Princeton University Press]]}}</ref>
-<ref name="Johnson">{{cite journal |title=Calculating galactic space velocities and their uncertainties, with an application to the Ursa Major group |last1=Johnson |first1=Dean R.H. |last2=Soderblom |first2=David R. |date=1987 |journal=Astronomical Journal |volume=93 |page=864|bibcode = 1987AJ.....93..864J |doi = 10.1086/114370}}</ref>}}
+<ref name="Johnson">{{cite journal |title=Calculating galactic space velocities and their uncertainties, with an application to the Ursa Major group |last1=Johnson |first1=Dean R.H. |last2=Soderblom |first2=David R. |date=1987 |journal=Astronomical Journal |volume=93 |page=864|bibcode = 1987AJ.....93..864J |doi = 10.1086/114370}}</ref>
+<ref name="SEDS">{{cite web | url=http://messier.seds.org/more/mw_con.html | title=SEDS Milky Way Constellations}}</ref>}}
 == Liên kết ngoài ==

x t s Thiên hà
Hình thái học	Đĩa Hạt đậu có thanh không có thanh Xoắn ốc anemic có thanh kết tụ hoàn mỹ trung gian Magellanic không có thanh Thiên hà lùn elip vô định hình hình cầu xoắn ốc Thiên hà elip cD Vô định hình có thanh Bất thường Vòng Cực
Cấu trúc	Nhân thiên hà hoạt động Thanh Hạch cầu Quầng vật chất tối Đĩa Thiên hà đĩa Quầng corona Trung tâm Ngân Hà Mặt phẳng thiên hà Galactic ridge Môi trường liên sao Tiền thiên hà Nhánh xoắn ốc Lỗ đen siêu khối lượng
Nhân hoạt động	Blazar LINER Markarian Chuẩn tinh Vô tuyến hình chữ X Luồng phun tương đối Thiên hà Seyfert
Thiên hà tràn đầy năng lượng	LAE LIRG Bùng nổ sao blue compact dwarf hạt đậu faint blue Hot dust-obscured
Hoạt động thấp	Low surface brightness Ultra diffuse Dark galaxy
Tương tác	Field Thủy triều thiên hà Cloud Groups and clusters Nhóm thiên hà Cụm thiên hà Quần tụ thiên hà sáng nhất brightest cluster galaxy fossil group tương tác Hợp nhất Jellyfish Vệ tinh Luồng sao Siêu đám Tường Chân không và Siêu chân không thiên hà chân không
Danh sách	Thiên hà Thiên hà được đặt tên theo người Lớn nhất Gần nhất Xa nhất Thiên hà vòng cực Thiên hà vòng Thiên hà xoắn ốc Nhóm và cụm Nhóm chuẩn tinh lớn Chuẩn tinh Siêu đám thiên hà Trống rỗng Cụm Các nhóm quasar lớn
Xem thêm	Thiên hà tối Thiên văn học Ngân Hà Thiên văn học ngoài Ngân Hà Hệ tọa độ thiên hà Góc phần tư thiên hà Thiên hà lam mờ Sự hình thành và tiến hóa thiên hà Bụi liên thiên hà Sao liên thiên hà Du hành liên thiên hà Độ kim loại
Thể loại Cổng thông tin