ระบบพิกัดศูนย์สูตร

ระบบพิกัดศูนย์สูตร (อังกฤษ: equatorial coordinate system) เป็นระบบพิกัดทรงกลมท้องฟ้าที่แสดงถึงตำแหน่งของวัตถุทางดาราศาสตร์ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด

เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าในระบบพิกัดศูนย์สูตร (เส้นสีน้ำตาล) เทียบกับสุริยวิถี (เส้นสีเหลือง)

พิกัดเส้นศูนย์สูตรประกอบด้วยค่าพิกัดสองค่าต่อไปนี้

• ไรต์แอสเซนชัน (${\displaystyle \alpha }$) หรือ มุมชั่วโมง (${\displaystyle h}$)
• เดคลิเนชัน (${\displaystyle \delta }$)

ระบบพิกัดศูนย์สูตรมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับละติจูดและลองจิจูดของพื้นผิวโลกในระบบพิกัดท้องฟ้า เนื่องจากระบบพิกัดศูนย์สูตรมีระนาบอ้างอิงและขั้วเดียวกันกับระบบละติจูดและลองจิจูด เส้นวงกลมใหญ่ที่เทียบเท่ากับเส้นศูนย์สูตรของโลกบนทรงกลมท้องฟ้าเรียกว่า เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ในทำนองเดียวกัน จุดที่เทียบเท่ากับขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ของโลกเรียกว่า ขั้วท้องฟ้าเหนือ และ ขั้วท้องฟ้าใต้

มุมในระบบพิกัดศูนย์สูตรที่สอดคล้องกับละติจูดของระบบพิกัดผิวโลกคือ เดคลิเนชัน มีหน่วยเป็นองศาโดยนับ 0 องศาที่เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ในขณะที่ค่ามุมในแนวรอบแกนหมุน (สอดคล้องกับลองจิจูด) ของระบบพิกัดศูนย์สูตรนั้นมีการใช้อยู่ 2 แบบ อาจใช้ ไรต์แอสเซนชัน หรือใช้ มุมชั่วโมง แล้วแต่ความสะดวก ทั้งสองมีความแตกต่างกันดังต่อไปนี้

• ระบบมุมชั่วโมงจะขึ้นอยู่กับพื้นโลก นั่นคือเมื่อสังเกตจุดหนึ่งบนทรงกลมท้องฟ้าจากผู้สังเกตการณ์ที่ลองจิจูดและละติจูดจุดหนึ่ง ค่าของมุมชั่วโมงจะคงที่เสมอ
• ไรต์แอสเซนชันจะหมุนไปตามการหมุนรอบตัวเองของโลก นั่นคือค่าของไรต์แอสเซนชันนั้นคงที่เมื่อเทียบกับวัตถุบนทรงกลมท้องฟ้า (แม้ว่าที่จริงก็ไม่ได้คงที่อย่างสมบูรณ์ เนื่องจากมีการเคลื่อนถอยของวิษุวัต และ ) ดังนั้น ไรต์แอสเซนชันบนทรงกลมท้องฟ้าจึงดูเหมือนมีการเคลื่อนที่ไปพร้อมกับดาว

ไรต์แอสเซนชันแสดงถึงระยะทางเชิงมุมระหว่างเทห์ฟากฟ้ากับจุดวสันตวิษุวัต โดยทิศตะวันออกมีค่าเป็นบวก

โดยปกติแล้วไรต์แอสเซนชันจะวัดเป็นหน่วยชั่วโมงแทนที่จะเป็นองศา ซึ่งแตกต่างจากลองจิจูดของโลก ที่กำหนดแบบนี้เพราะการเคลื่อนที่ในตอนกลางวันที่ชัดเจนของระบบพิกัดเส้นศูนย์สูตรนั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเวลาและมุมชั่วโมงของดาวฤกษ์ เนื่องจากทรงกลมท้องฟ้าหมุนครบหนึ่งรอบใน 24 ชั่วโมง ดังนั้น 1 ชั่วโมงไรต์แอสเซนชันจึงมีค่าเท่ากับ (360 องศา / 24 ชั่วโมง) = 15 องศา

เนื่องจากแกนหมุนของโลกเปลี่ยนแปลงไปเรื่อย ๆ เพราะมีการหมุนควงของแกน เมื่อต้องจัดการกับข้อมูลการสังเกตการณ์ที่ห่างกันเป็นระยะเวลาหลายปี จึงจำเป็นต้องระบุต้นยุคอ้างอิงเมื่อระบุตำแหน่งพิกัดของเทห์ฟากฟ้า เช่น ดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ และ ดาราจักร ในปัจจุบันมักใช้ J2000.0 แต่ในการสังเกตการณ์ในยุคเก่ากว่านั้นมักใช้ B1950.0

การนิยามใหม่

แค่เดิมนั้นค่าไรต์แอสเซนชันถูกนิยามโดยจุดวสันตวิษุวัต ดังนั้นการนิยามจุดวสันตวิษุวัตนี้ให้แน่ชัดจึงมีความสำคัญเป็นอย่างมาก แต่จุดนี้ถูกนิยามขึ้นจากความสัมพันธ์ระหว่างเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้ากับระนาบสุริยวิถีซึ่งเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากการหมุนควงของโลก

เพื่อแก้ปัญหานี้ สหพันธ์ดาราศาสตร์สากล ได้กำหนดให้ใช้ (ICRS) ซึ่งทำให้สามารถระบุไรต์แอสเซนชันได้โดยไม่ต้องสนระนาบสุริยวิถี ICRS ถูกกำหนดโดยวัตถุท้องฟ้าที่ปล่อยคลื่นวิทยุที่อยู่ห่างไกล (ส่วนใหญ่เป็นเควซาร์) การเปลี่ยนแปลงคำจำกัดความนี้ได้เริ่มใช้ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 2009 และลองจิจูดสุริยคติของเทห์ฟากฟ้าต่าง ๆ ตามคำนิยามใหม่นี้ใหม่จะมีค่ามากกว่าแบบเก่าไป 50 มิลลิพิลิปดาเสมอ

อ้างอิง

1. "片山他『暦象年表の改訂について』国立天文台報第11巻, 57-67 (2008)" (PDF). 国立天文台. สืบค้นเมื่อ 2020-09-22.