GPS とMapQuest を備えたスマートフォンの時代では、地球の球面上の位置を表すために一般的に使用される地理座標系についてはおそらくすでによくご存じでしょう。このシステムは、地球の赤道からの南北の距離である緯度と、イギリスのグリニッジを南北に走る想像上の線である の東または西の距離である経度に基づいています。距離は度単位 (緯度の場合は各方向に 90 度、経度の場合は各方向に 180 度)、および分、秒、秒の端数で測定されます。 (そのシステムがどのように機能するかについて詳しくは、米国地質調査所のこれらのページと をご覧ください。)
地球上の GPS
このシステムを使用すると、エンパイア ステート ビルディング (北緯 40 度 44 分 55.4 秒、西経 73 度 59 分 08.5 秒) から、U2 が 1987 年のカバー写真を撮影した砂漠の場所まで、あらゆる場所の座標を割り出すことが可能になります。アルバム「The Joshua Tree」（北緯36度19分51.00秒、西経117度44分42.88秒、によると）。
さて、それはわかっていましたね。しかし、ここで、天文学者でない限り、おそらく知らなかったことがあります。また、基本的に地理座標の延長であるものを使用して、地球を囲む想像上の球体を作成し、夜空の天体の位置を記述することも可能です。
空の座標
「目的は、空の位置を一意に指定できるようにすることです。地球上の緯度と経度のようなものです」と、アメリカ天文学協会の広報担当者は電子メールで説明しています。 「コロラド州リトルトンで北緯 39 度 36 分 47.9484 秒、西経 105 度 0 分 59.9292 秒で会いましょうと誰かに言えば、彼らはあなたがどの町にいるかだけでなく、どの街角にいるかも知るでしょう。で待っています… 他の人にとって、あなたがどの町にいるかだけを知ってもあまり役に立ちません。他の人に見つかる可能性がある場合は、より正確に知る必要があります。」
同様に、天文学者が超新星や小惑星を発見し、他の人にそれを観察してもらいたい場合、天体の座標を提供することは、全員が同じものを見ていることを確認する方法であると彼は説明します。
古くからある制度です。 「天体の座標の考え方は、空が地球を取り囲む球であることを前提としています。これは、地球がすべての中心であるという初期の信念に遡る考え方です。」と学部プログラムの教育教授兼准教授は述べています。ペンシルバニア州立大学天文学物理学科の博士は電子メールでこう述べている。 「今ではそれが真実ではないことがわかっていますが、空が私たちを取り囲む球体のように見えることは依然として真実なので、球面座標を使用して空上の任意の場所を識別できます。」
衰退と上昇
とはいえ、天体の座標系にはいくつかの違いがあります。たとえば、緯度の代わりに、 と呼ばれる南北の距離を表すものを使用し、経度の代わりに東西方向を表します。
「他の座標系と同様に、ゼロ点/校正が必要です」とパルマ氏は説明します。 「天体の座標については、地球の赤道を空に投影します。したがって、緯度が地球の赤道の北または南の度を測定するのと同じように、偏角は天の赤道の北または南の角度を測定します。つまり、たとえば、星は次のようになります。米国のほとんどの場所から今夜の南の空で非常に目立ち、赤緯は -11 度 10 分なので、実際には天の赤道の南にあります。
「地球上の経度については、私たちはイギリスのグリニッジを本初子午線として恣意的に割り当てました」とパルマ氏は言う。 「赤経系の本初子午線は『牡羊座の第一点』と呼ばれ、太陽が軌道を示す想像上の線に沿って南から北に移動するときの空上の太陽の位置として定義されます」太陽の「そして天の赤道を通過します。太陽がその位置にあるとき、それは地球の春分（または3月）です。赤経はそこから東に向かって増加します。したがって、空の星は、 春分の日の太陽から空のちょうど半周の赤経は 180 度になります。」
「とはいえ、空は回転するので、度数を使って測定することはあまりありません」とパルマ氏は続けます。 「代わりに、角度を時間で表します。つまり、180 度は赤経の 12 時間に相当します。上で述べた同じ星、スピカの赤経は 13 時間 25 分です。これは、空上の点として解釈できます。春分の日の太陽の位置から東の空で [13h25m* (180 度/12 時間)] = 201.25 度です。」
船乗りのための天体ナビゲーション
ファインバーグ氏が説明するように、天体の座標を使用しているのは天文学者だけではありません。 「星を頼りに航海する人は誰でも星を使います」と彼は言います。 「現代のすべての船やボートには GPS システムが搭載されていますが、船員やその他の船員は、GPS が故障した場合に備えて天体航法を学ぶ必要があります。北極星、つまり北極星が見えれば、どちらが北であるかがわかります。さらに、地平線上の北極星の高度が緯度に等しいため、緯度もわかります。正確な時計をお持ちであれば、それもわかります。観察しているときにどの星が真南にあるかの表を参照して、経度を調べてください。」
物理学と天文学の教授であり、ヤングスタウン州立大学のウォード・ビーチャー・プラネタリウムの館長である によると、天体の座標以外にも、空間内の物体の位置を記述するためのシステムは他にもあります。 「広く使用されているもう 1 つのシステムは、銀河座標 (銀河経度と銀河緯度) を使用します。どちらも天の川の中心からの度で測定されます」と彼は電子メールで説明しています。
