Çağ (astronomi) - Epoch (astronomy)

Olarak astronomi bir dönem ya da bir referans dönemi a, an bazı zamana göre değişen astronomik miktar için bir referans noktası olarak kullanılan zaman içinde. Bunun için yararlı olan gök koordinatları veya yörünge elemanlarının a gök gövde tabi oldukları gibi düzensizliklerin ve zamanla değişir. Bu zamana göre değişen astronomik miktarları, içerebilir, örneğin, ortalama boylam veya ortalama sapma , bir gövdenin, bir kendi yörünge nisbetle düğüm referans düzlemi , yönü apoje veya günöteleri yörüngesinden veya boyutu büyük yörüngesinin ekseni .

Bu şekilde belirtilen astronomik büyüklüklerin ana kullanımı, gelecekteki konumları ve hızları tahmin etmek için diğer ilgili hareket parametrelerini hesaplamaktır. Gök mekaniği disiplinlerinin uygulamalı araçları veya alt alanı yörünge mekaniği (diğer cisimlerin yerçekimi etkileri altında hareket halindeki cisimler için yörünge yollarını ve konumlarını tahmin etmek için) bir efemeris , konumları ve hızları veren bir değerler tablosu oluşturmak için kullanılabilir. belirli bir zamanda veya zamanlarda gökyüzündeki astronomik nesnelerin sayısı.

Astronomik nicelikler, örneğin, zaman aralığının bir polinom fonksiyonu olarak, zamansal bir başlangıç ​​noktası olarak bir çağ ile çeşitli şekillerde belirtilebilir (bu, bir çağ kullanmanın yaygın bir güncel yoludur). Alternatif olarak, zamanla değişen astronomik nicelik, zaman içindeki değişimini başka bir şekilde - örneğin, bir tablo ile belirtilmek üzere bırakarak, çağda sahip olduğu ölçüye eşit bir sabit olarak ifade edilebilir. 17. ve 18. yüzyıllar.

Epoch kelimesi daha eski astronomi literatüründe, örneğin 18. yüzyılda astronomik tablolarla bağlantılı olarak genellikle farklı bir şekilde kullanılmıştır. O zaman, "çağ", standart tarih ve zamana göre değişen astronomik miktarlarda kökenli zaman, ama bu tarihte ziyade değerler ve zaman olarak göstermek için alışılmış olan bu zamanla değişen miktarlarda kendileri . Bu alternatif tarihsel kullanıma uygun olarak, 'dönemleri düzeltmek' gibi bir ifade, sabit bir standart referans tarih ve saatine (ve , mevcut kullanımdan beklenebileceği gibi, bir tarih ve saat referansından farklı bir tarih ve saate değişiklik).

Döneme karşı ekinoks

Astronomik veriler genellikle yalnızca bir dönem veya referans tarihi ile olan ilişkilerinde değil, aynı zamanda " ekinoks " veya "ekinoks ve ekvator " veya "ekinoks ve ekliptik " ile belirtilen koordinat sistemleri gibi diğer referans koşullarıyla olan ilişkilerinde de belirtilir. " - bunlar, dikkate alınan türden astronomik verileri tam olarak belirtmek için gerektiğinde.

Koordinat sistemleri için tarih referansları

Veriler belirli bir koordinat sistemindeki değerlerine bağlı olduğunda, o koordinat sisteminin tarihinin doğrudan veya dolaylı olarak belirtilmesi gerekir.

Astronomide en yaygın olarak kullanılan göksel koordinat sistemleri , ekvator koordinatları ve ekliptik koordinatlardır . Bunlar, kendisi Dünya'nın dönme ekseninin ve Güneş etrafındaki yörüngesinin yönelimleri tarafından belirlenen (hareketli) ilkbahar ekinoks pozisyonuna göre tanımlanır . Yönleri değişkendir (yavaş olsa da, örneğin presesyon nedeniyle ) ve bu tür koordinat sistemlerinin sonsuz olması mümkündür. Bu nedenle, astronomide en çok kullanılan koordinat sistemlerinin kendi tarih referanslarına ihtiyacı vardır, çünkü bu tip koordinat sistemlerinin kendileri hareket halindedir , örneğin ekinoksların devinimi ile , günümüzde genellikle öncül bileşenlere, ekvatorun ve ekliptiğin ayrı devinimlerine çözümlenir. .

Koordinat sisteminin döneminin aynı olması gerekmez ve çoğu zaman pratikte verilerin kendi dönemiyle aynı değildir.

Tek başına bir çağa referans ile ekvator veya ekliptik ile belirli bir ekinoksa referans arasındaki fark , bu nedenle, çağa yapılan referansın astronomik değişkenlerin değerlerinin tarihinin belirlenmesine katkıda bulunmasıdır; belirli bir tarihe ait ekvator/ekliptik ile birlikte bir ekinoks referansı, bu astronomik değişkenlerin ifade edildiği koordinat sisteminin tanımlanmasını veya bu sistemde meydana gelen değişiklikleri ele alır. (Bazen 'ekinoks' kelimesi tek başına kullanılabilir, örneğin, dikkate alınan astronomik değişkenlerin ekvator biçiminde veya ekliptik biçimde ifade edildiği verinin kullanıcıları için bağlamdan açık olduğu durumlarda.)

Belirli bir tarihin ekvator/ekliptik ile ekinoks, hangi koordinat sisteminin kullanıldığını tanımlar. Bugün kullanılan çoğu standart koordinat , aynı tarihte UT1 öğlen saatinden yaklaşık 64 saniye önce meydana gelen 2000 TT'ye ( 1 Ocak 2000'de Karasal Zaman ölçeğinde 12h) atıfta bulunur (bkz. ΔT ). 1984'ten önce, 1950 veya 1900 tarihli koordinat sistemleri yaygın olarak kullanılıyordu.

" Tarihin ekinoksu (ve ekliptik/ekvator)" ifadesinin özel bir anlamı vardır . Koordinatlar, bu şekilde tanımlanan bir referans çerçevesine göre zaman içinde polinomlar olarak ifade edildiğinde , bu, belirtilen dönemden sonra herhangi bir t aralığına göre koordinatlar için elde edilen değerlerin, aynı tarihteki koordinat sistemi cinsinden olduğu anlamına gelir. elde edilen değerlerin kendileri, yani koordinat sisteminin tarihi (Epoch + t) eşittir.

Koordinat sisteminin tarihinin astronomik niceliklerin kendi dönemiyle aynı olması gerekmediği görülebilir. Ancak bu durumda (yukarıda açıklanan "tarih ekinoksu" durumunun dışında), verilerle iki tarih ilişkilendirilecektir: bir tarih, değerleri veren zamana bağlı ifadelerin dönemidir ve diğer tarih, değerlerin ifade edildiği koordinat sistemi.

Örneğin, yörünge elemanları , özellikle küçük gezegenler için okülatör elemanlar , rutin olarak iki tarihe referansla verilir: ilki, tüm elemanlar için yakın bir döneme göre: ancak verilerin bir kısmı seçilen bir koordinat sistemine bağlıdır ve daha sonra genellikle verinin dönemiyle aynı olmayan standart bir dönemin koordinat sistemini belirtmek olağandır. Bir örnek aşağıdaki gibidir: Küçük gezegen (5145) Pholus için , aşağıdaki verileri içeren yörünge elemanları verilmiştir:

Dönem 2010 Ocak 4.0 TT . . . = JDT 24552000.5
M 72.00071 . . . . . . . .(2000.0)
n. 0.01076162 .. . . . Peri. 354.75938
ve 20.3181594 . . . . . düğüm . 119.42656
e. 0.5715321 . . . . . Dahil .. 24.66109

burada çağ, eşdeğer bir Julian tarihi ile Karasal Zaman cinsinden ifade edilir. Elemanlardan dördü herhangi bir özel koordinat sisteminden bağımsızdır: M ortalama anomalidir (derece), n: ortalama günlük harekettir (derece/d), a: yarı ana eksenin boyutu (AU), e: eksantriklik (boyutsuz). Ancak günberi argümanı , yükselen düğümün boylamı ve eğimin tümü koordinata bağlıdır ve J2000, yani 1.5 Ocak 2000 olarak bilinen başka bir "2000.0" tarihinin ekinoks ve ekliptiğinin referans çerçevesine göre belirlenir. (12h 1 Ocak'ta) veya JD 2451545.0.

Dönemler ve geçerlilik süreleri

Yukarıda örnek verilen belirli koordinatlar kümesinde, öğelerin çoğu bilinmeyen veya belirsiz olduğu için ihmal edilmiştir; örneğin, n öğesi, M öğesinin yaklaşık zamana bağımlılığının hesaplanmasına izin verir, ancak diğer öğeler ve n'nin kendisi, geçici bir yaklaşıklığı temsil eden sabit olarak kabul edilir (bkz. Oskülasyon öğeleri ).

Bu nedenle, belirli bir koordinat sistemi (belirli bir tarihin ekinoks ve ekvator/ekliptiği, örneğin J2000.0) sonsuza kadar kullanılabilir, ancak belirli bir dönem için bir dizi oskülatör eleman yalnızca (yaklaşık olarak) oldukça sınırlı bir süre için geçerli olabilir, çünkü yukarıda örneklenenler gibi oküle edici elemanlar , elemanların değerlerini değiştirecek olan gelecekteki bozulmaların etkisini göstermez .

Bununla birlikte, geçerlilik süresi prensipte farklı bir konudur ve verileri ifade etmek için bir çağın kullanılmasının sonucu değildir. Diğer durumlarda, örneğin bazı astronomik cisimlerin hareketinin tam bir analitik teorisi durumunda, tüm elementler genellikle çağdan itibaren zaman aralığı içinde polinomlar şeklinde verilecektir ve bunlara ayrıca trigonometrik terimler eşlik edecektir. uygun şekilde belirtilen periyodik bozulmalar . Bu durumda, geçerlilik süreleri, belirtilen dönemin her iki tarafında birkaç yüzyıla, hatta bin yıla kadar uzayabilir.

Bazı veriler ve bazı dönemler, başka nedenlerle uzun bir kullanım süresine sahiptir. Örneğin, IAU takımyıldızlarının sınırları, 1875 yılının başlarından itibaren bir ekinoksa göre belirlenir. Bu bir konvansiyon meselesidir, ancak konvansiyon, 1875'te olduğu gibi ekvator ve ekliptik açısından tanımlanır. belirli bir kuyruklu yıldızın bugün hangi takımyıldızında durduğunu öğrenin, o kuyruklu yıldızın mevcut konumu 1875 koordinat sisteminde ifade edilmelidir (1875 ekinoks/ekvator). Bu nedenle, başlangıçta 1875 (dönem = 1875) için yapılan kuyruklu yıldız tahminlerinin çoğu, zamana bağımlılıkları ve bozulmaları hakkında bilgi eksikliği nedeniyle artık yararlı olmayacak olsa da, bu koordinat sistemi bugün hala kullanılabilir.

Standart ekinoks ve çağın değiştirilmesi

Dünya üzerinde belirli bir zaman ve yerde bir gözlemci için bir gök cismi görünürlüğünü hesaplamak için, cismin koordinatlarına, mevcut tarihin bir koordinat sistemine göre ihtiyaç duyulur. Başka bir tarihe göre koordinatlar kullanılırsa, bu sonuçlarda hatalara neden olur. Bu hataların büyüklüğü, ekinoksların devinimi nedeniyle, gözlem tarihi ve saati ile kullanılan koordinat sisteminin tarihi arasındaki zaman farkıyla birlikte artar. Zaman farkı küçükse, presesyon için oldukça kolay ve küçük düzeltmeler yeterli olabilir. Zaman farkı büyürse daha dolgun ve daha doğru düzeltmeler yapılmalıdır. Bu nedenle, yeterince eski bir ekinoks ve ekvatora dayalı bir yıldız atlasından veya katalogdan okunan bir yıldız konumu, makul bir doğruluk gerekiyorsa düzeltme yapılmadan kullanılamaz.

Ek olarak, yıldızlar uzayda birbirlerine göre hareket ederler. Diğer yıldızlara göre gökyüzündeki görünür harekete uygun hareket denir . Çoğu yıldızın çok küçük öz hareketleri vardır, ancak birkaçı, birkaç on yıl sonra gözle görülür mesafelerde biriken doğru hareketlere sahiptir. Bu nedenle, yeterince eski bir dönem için bir yıldız atlasından veya katalogdan okunan bazı yıldız konumları, makul doğruluk için uygun hareket düzeltmeleri de gerektirir.

Presesyon ve düzgün hareket nedeniyle, yıldız verileri, gözlemlerin yaşı ve dönemleri ile atıfta bulunulan ekinoks ve ekvator yaşlandıkça daha az kullanışlı hale gelir. Bir süre sonra, genellikle daha yeni bir dönem ve ekinoks/ekvator olarak adlandırılan daha yeni verilere geçmek, eski verilere düzeltmeler uygulamaya devam etmekten daha kolay veya daha iyidir.

Bir dönem veya ekinoks belirtme

Dönemler ve ekinokslar zaman içinde anlardır, bu nedenle dönemler ve ekinokslar dışındaki şeyleri gösteren anlarla aynı şekilde belirtilebilirler. Dönemleri ve ekinoksları belirlemenin aşağıdaki standart yolları en popüler görünüyor:

  • Jülyen günleri , ör. Ocak 0.9235, 1950 TT için JD 2433282.4235
  • Besselian yılları (aşağıya bakınız), ör. 1950.0 veya Ocak 0.9235, 1950 TT için B1950.0
  • Jülyen yılları , ör., J2000.0 için 1.5 Ocak 2000 TT

Bunların üçü de TT = Karasal Zaman olarak ifade edilir .

Daha çok yıldız pozisyonları için kullanılan Besselian yıllarına eski kataloglarda rastlanabilir, ancak artık modası geçmiştir. Hipparcos katalog özeti, örneğin, (8.75 Julian yıl örn Ocak 1.5, 2000 TT, önce, Nisan 2,5625, 1991 TT) "J1991.25" olarak "katalog devrin" tanımlar.

Besselian yılları

Bir Bessel yılı, Alman matematikçi ve astronom Friedrich Bessel'in (1784-1846) adını almıştır . Meeus 1991 , s. 125, bir Besselian yılının başlangıcını, sapma etkisi de dahil olmak üzere ve tarihin ortalama ekinoksundan ölçülen Güneş'in ortalama boylamının tam olarak 280 derece olduğu an olarak tanımlar . Bu an, karşılık gelen Gregoryen yılının başlangıcına denk geliyor . Tanım, Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesine ilişkin belirli bir teoriye, artık modası geçmiş olan Newcomb'un (1895) teorisine dayanıyordu; bu nedenle diğerleri arasında, Besselian yıllarının kullanımı da modası geçmiş veya eski hale geliyor.

Lieske 1979 , s. 282, Jülyen tarihinden itibaren bir "Bessel dönemi"nin hesaplanabileceğini söylüyor.

B = 190.00.0 + (Jülyen tarihi − 2415020.31352) / 365.242198781

Lieske'nin tanımı, Güneş'in ortalama boylamı açısından önceki tanımla tam olarak tutarlı değildir. Besselian yıllarını kullanırken, hangi tanımın kullanıldığını belirtin.

Takvim yıllarını Besselyen yıllarla ayırt etmek için, Besselyen yıllara ".0" eklemek geleneksel hale geldi. 1980'lerin ortalarında Julian yıllarına geçişten bu yana, Besselian yıllarına "B" ön eki koymak geleneksel hale geldi. Dolayısıyla, "1950", 1950 takvim yılıdır ve "1950.0" = "B1950.0", 1950 Besselian yılının başlangıcıdır.

Meeus'a göre ve ayrıca yukarıda verilen formüle göre,

  • B1900.0 = JDE 2415020.3135 = 1900 Ocak 0.8135 TT
  • B1950.0 = JDE 2433282.4235 = 1950 Ocak 0.9235 TT

Julian tarihleri ​​ve J2000

Jülyen yılı, Jülyen takviminde ortalama bir yılın uzunluğu olan , yani 365.25 gün olan bir aralıktır. Bu aralık ölçüsü kendi başına herhangi bir dönemi tanımlamaz: Gregoryen takvimi genel olarak tarihleme için kullanılır. Ancak, Bessel dönemi olmayan standart geleneksel dönemler, günümüzde sıklıkla "J" ön eki ile adlandırılmıştır ve atıfta bulundukları takvim tarihi, her zaman yıl içinde aynı tarih olmasa da, yaygın olarak bilinmektedir: dolayısıyla "J2000", 1 Ocak 2000'de öğlen 12 (öğle) anı ve J1900 , 31 Aralık 1899'a eşit olan 0 Ocak 1900'de öğlen 12 anını ifade eder . gün, bu dönem atamasında ifade edilir, örneğin, genellikle Karasal Zaman .

Ek olarak, isteğe bağlı olarak "J" ile ön eklenmiş ve x'in pozitif veya negatif olduğu ve 1 veya 2 ondalık basamakla alıntılandığı ondalık sayılarla ( 2000 + x ) bir yıl olarak belirtilen bir dönem, bir tarih anlamına gelmiştir. J2000 = JD 2451545.0 (TT) döneminden 365.25 günlük x Julian yılı aralığı , hala ( 1 Ocak 2000 tarihli Gregoryen takvim tarihine karşılık gelir ("J" ön ekinin veya "Julian" kelimesinin kullanılmasına rağmen) , 12h TT'de (aynı takvim günü UTC öğlen saatinden yaklaşık 64 saniye önce). (Ayrıca bkz. Jülyen yılı (astronomi) .) Bessel dönemi gibi, keyfi bir Jülyen dönemi de bu nedenle Jülyen tarihiyle şu şekilde ilişkilidir:

J = 2000 + (Jülyen tarihi − 2451545.0) ÷ 365.25

IAU, 1976'daki Genel Kurulunda, 1984'ten başlayarak J2000.0'ın yeni standart ekinoksunun kullanılması gerektiğine karar verdi. Bundan önce, B1950.0 ekinoksu standart gibi görünüyor.

Farklı gökbilimciler veya gökbilimci grupları eskiden bireysel olarak tanımlardı, ancak bugün standart dönemler genellikle IAU aracılığıyla uluslararası anlaşmalarla tanımlanır , böylece dünya çapındaki gökbilimciler daha etkili bir şekilde işbirliği yapabilir. Bir grubun verilerinin veya gözlemlerinin, diğer grupların verileri diğer kaynaklardan gelen bilgilerle karşılaştırabilmesi için standart olmayan yollarla çevrilmesi gerekiyorsa, verimsiz ve hataya açıktır. Bunun nasıl çalıştığına bir örnek: eğer bir yıldızın konumu bugün biri tarafından ölçülürse, o zaman J2000'in standart referans çerçevesi cinsinden ifade edilen konumu elde etmek için standart bir dönüşüm kullanırlar ve genellikle bu J2000 konumu ile paylaşılır. diğerleri.

Öte yandan, gözlemleri sadece yapıldıkları biçimde tutmakla ilgili astronomik bir gelenek de vardır, böylece diğerleri daha sonra, bazen olduğu gibi, arzu edilirse, standarda indirgemeleri düzeltebilirler.

Şu anda kullanılan standart dönem "J2000", uluslararası anlaşma ile aşağıdakilere eşdeğer olarak tanımlanmıştır:

  1. Miladi tarih 00:00 TT de 1 Ocak 2000, ( Karasal Zaman ).
  2. Jülyen tarih 2451545,0 TT ( Karasal Zaman ).
  3. 1 Ocak 2000, 11:59:27.816 TAI ( Uluslararası Atom Saati ).
  4. 1 Ocak 2000, 11:58:55.816 UTC ( Koordineli Evrensel Zaman ).

günün dönemi

Daha kısa zaman dilimlerinde, her günün ne zaman başladığını tanımlamak için çeşitli uygulamalar vardır. Olağan kullanımda, sivil gün gece yarısı çağına göre hesaplanır , yani sivil gün gece yarısında başlar. Ancak daha eski astronomik kullanımda, 1 Ocak 1925'e kadar , aynı mezhebin sivil gününün başlangıcından 12 saat sonra bir öğlen dönemi olarak kabul etmek olağandı , böylece gün, ortalama güneşin meridyeni geçtiğinde başladı . öğle vakti. Bu durum, J2000'in öğlen, Karasal Zaman'da başlayan tanımına da yansımaktadır.

Geleneksel kültürlerde ve antik çağda başka çağlar kullanılmıştır. Gelen Eski Mısır , gün sabah çağında sonrasında doğumundan gündoğumu hesaba bulundu. Bu, Mısırlıların yıllarını, sabahları şafaktan hemen önce meydana gelen bir fenomen olan Sirius yıldızının sarmal yükselişiyle düzenlemeleri ile ilgili olabilir .

Ayın başlangıcının akşam Yeni Ay'ın ortaya çıkmasıyla belirlendiği bir ay veya ay- güneş takvimini izleyen bazı kültürlerde , günün başlangıcı bir akşam dönemini takiben gün batımından gün batımına kadar hesaplandı, örneğin Yahudi ve İslami takvimler ve Ortaçağ Batı Avrupa'sında dini bayramların tarihlerinin hesaplanmasında kullanılırken, diğerlerinde örneğin Hindu ve Budist takvimleri gibi bir sabah çağı izlendi .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Notlar

alıntılar

Kaynaklar

daha fazla okuma

  • Standish, EM Jr. (Kasım 1982). "Pozisyonların ve uygun hareketlerin B1950.0'dan J2000.0'da IAU sistemine dönüştürülmesi". Astronomi ve Astrofizik . 115 (1): 20–22. Bibcode : 1982A&A...115...20S .

Dış bağlantılar