Hvězdný čas

Z Multimediaexpo.cz

Hvězdný čas se užívá v astronomii k popisu zdánlivého pohybu hvězd po obloze, který je způsoben otáčením Země kolem její osy. Liší se od běžně používaného slunečního času, který hodnotami od 0 do 24 hodin popisuje rotaci Země vůči Slunci. Jeden den hvězdného času – hvězdný den – netrvá 24 hodin, ale 23 hodin, 56 minut a 4,09 sekundy. Rozdíl je způsoben tím, že zatímco Země vykoná jednu otáčku vůči hvězdám, posune se zároveň po své dráze kolem Slunce asi o 2,5 milionu kilometrů, takže Slunce v tu chvíli není na stejném místě na obloze jako na počátku hvězdného dne. Za jeden rok vykoná Země o jednu otáčku více vůči vzdáleným hvězdám než vůči Slunci, které oběhla. Rozdíl přepočítaný na jeden den dává necelé 4 minuty. Hvězdný a sluneční čas mají stejnou hodnotu jednou za rok – o podzimní rovnodennosti.


Obsah

Užití k orientaci na obloze

Místní hvězdný čas (LST) dává přepočet mezi rektascenzí (RA) zvoleného objektu, kterou lze najít v astronomickém atlase, a jeho hodinovým úhlem (t), dle kterého lze objekt najít na obloze, případně na něj zaměřit dalekohled na paralaktické montáži.

\(t = LST - RA\)

Hodinový úhel \(t=0\) odpovídá místnímu poledníku (meridiánu). Tam najdeme hvězdy, jejichž rektascenze se v daném okamžiku rovná hvězdnému času. Ze vzorce je také vidět, že hvězdný čas odpovídá hodinovému úhlu jarního bodu, který má nulovou rektascenzi. Nachází-li se jarní bod na meridiánu, je právě 0:00:00 místního hvězdného času.

Algoritmus pro výpočet

Dříve byl hvězdný čas určován měřením, dnes se častěji používá jeho číselná aproximace, která vychází z dříve naměřených hodnot.[1] Jako první je třeba aktuální datum (T) vyjádřit v juliánských stoletích od standardní epochy (J2000.0) dle vzorce

\(T = (JD_0 - 2451 545,0) / 36 525 \,,\)

kde \(JD_0\) je juliánské datum pro nejbližší předcházející půlnoc světového času (UT). Následně se k téže půlnoci UT spočte hvězdný čas v Greenwichi (\(S_0\)) dle aproximace třetího řádu:

\(S_0 = 6,697374558 + 2400,05133691 T + 0,000025862T^2 - 0.0000000017T^3 \,.\)

Okamžik \(t\) vyjádříme jako dobu v hodinách, která uplynula od zmíněné půlnoci UT. Místní hvězdný čas pak v závislosti na zeměpisné poloze určíme dle vztahu

\(S = S_0 + 1,0027379093t + l/15 \,,\)

kde \(l\) je zeměpisná délka pozorovacího místa ve stupních. Součinitel \(1,0027379093\) představuje výše diskutovaný rozdíl mezi délkou hvězdného a slunečního dne. Nakonec se hodnota \(S\) sníží o celistvé násobky 24 hodin tak, aby byla v intervalu 0 až 24 hodin.

Hodiny hvězdného času jsou proti běžně užívaným (slunečním) jednotkám pozměněné tak, aby otočka Země o 360° vůči vzdáleným hvězdám odpovídala 24 hvězdným hodinám. Hvězdný čas má tedy také hodnoty od 0 do 24 hodin a hodiny lze dělit na 60 minut, minuty na 60 sekund.

Zajímavosti

  • Vzhledem k tomu, že hvězdný čas popisuje polohy hvězd vůči Zemi, užívají ho kromě astronomů také astrologové k sestavování horoskopu.
  • Ukazatel hvězdného času je na astronomickém ciferníku Staroměstského orloje jako ručička s malou zlatou šesticípou hvězdou.

Reference

  1. ↑ Algoritmus je převzat z webu astronomy.cz, kde jsou vysvětleny i další související pojmy. Na konci algoritmu byla eliminována hodnota P, protože přepočet mezi místním a světovým časem je dán hodnotou \(l/15\). Použití proměnné \(P\) zřejmě souvisí s tím, od kterého okamžiku se měří čas \(t\), což ve zdroji není specifikováno.

Externí odkazy


Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Hv%C4%9Bzdn%C3%BD_%C4%8Das“