Peta astronomi, sebarang gambaran kartografi bintang, galaksi, atau permukaan planet dan Bulan. Peta moden seperti ini berdasarkan sistem koordinat yang serupa dengan garis lintang dan garis bujur geografi. Dalam kebanyakan kes, peta moden disusun dari pemerhatian fotografi yang dibuat sama ada dengan peralatan berasaskan Bumi atau dengan instrumen yang dibawa di atas kapal angkasa.
Alam dan kepentingan
Kumpulan bintang dan bintang yang lebih terang dikenali dengan mudah oleh pemerhati yang diamalkan. Badan cakerawala yang jauh lebih lemah dapat ditemukan dan dikenal pasti hanya dengan bantuan peta astronomi, katalog, dan dalam beberapa kes almanak.
Carta astronomi pertama, bola, dan gambar, yang sering dihiasi dengan tokoh-tokoh yang hebat, menggambarkan buruj, kumpulan bintang terang yang dikenali dengan nama-nama yang dipilih secara khayalan yang telah berlangsung selama berabad-abad sebagai kegembiraan bagi manusia dan juga bantuan navigasi yang boleh dipercayai. Beberapa makam kerajaan Mesir pada milenium ke-2 SM merangkumi lukisan tokoh buruj, tetapi ini tidak boleh dianggap peta yang tepat. Ahli astronomi Yunani klasik menggunakan peta dan bola bumi; malangnya, tidak ada contoh yang bertahan. Banyak dunia logam kecil dari pembuat Islam abad ke-11 dan seterusnya masih ada. Planispheres bercetak pertama (gambaran sfera langit pada permukaan rata) dihasilkan pada tahun 1515, dan globe langit bercetak muncul pada masa yang sama.
Teleskopik astronomi bermula pada tahun 1609, dan pada akhir abad ke-17, teleskop itu diterapkan dalam pemetaan bintang. Pada akhir abad ke-19, fotografi memberi dorongan kuat untuk membuat carta yang tepat, yang memuncak pada tahun 1950-an dalam penerbitan National Geographic Society – Palomar Observatory Sky Survey, gambaran bahagian langit yang dapat dilihat dari Palomar Observatory di California.
Banyak peta moden yang digunakan oleh pemerhati amatur dan profesional langit menunjukkan bintang, nebula gelap dari habuk yang mengaburkan, dan nebula terang (jisim bahan halus, bercahaya). Peta khas menunjukkan sumber radiasi radio, sumber radiasi inframerah, dan objek kuasi bintang yang mempunyai pergeseran merah yang sangat besar (garis spektrum digeser ke arah panjang gelombang yang lebih panjang) dan gambar yang sangat kecil. Ahli astronomi abad ke-20 membahagikan seluruh langit menjadi 88 kawasan, atau buruj; sistem antarabangsa ini mengkodifikasikan penamaan bintang dan corak bintang yang bermula pada zaman prasejarah. Pada asalnya hanya bintang yang paling terang dan corak yang paling jelas diberi nama, mungkin berdasarkan penampilan sebenar konfigurasi. Sejak abad ke-16, para pelayar dan ahli astronomi secara progresif mengisi semua kawasan yang tidak dirancang oleh orang-orang kuno.
Sfera cakerawala
Bagi setiap pemerhati, kuno atau moden, langit malam muncul sebagai hemisfera yang terletak di cakrawala. Akibatnya, gambaran paling sederhana mengenai corak bintang dan gerakan badan-badan surgawi adalah yang disajikan di permukaan sfera.
Putaran bumi setiap hari ke arah timur pada paksinya menghasilkan putaran diurnal ke arah barat dari bintang berbintang. Oleh itu, bintang-bintang kelihatan berputar mengenai kutub langit utara atau selatan, unjuran ke ruang kutub Bumi sendiri. Jarak yang sama dari dua kutub adalah khatulistiwa cakerawala; bulatan hebat ini adalah unjuran ke angkasa Khatulistiwa Bumi.
Diilustrasikan di sini adalah sfera cakerawala seperti yang dilihat dari beberapa garis lintang utara tengah. Bahagian langit yang berdekatan dengan tiang cakerawala selalu kelihatan (kawasan berlorek dalam rajah), dan kawasan yang sama dengan tiang yang bertentangan selalu tidak dapat dilihat di bawah ufuk; sfera cakerawala yang lain nampaknya naik dan terbenam setiap hari. Untuk lintang lain, bahagian langit yang kelihatan atau tidak kelihatan akan berbeza, dan rajah mesti digambar semula. Seorang pemerhati yang terletak di Kutub Utara Bumi hanya dapat melihat bintang-bintang di hemisfera langit utara. Seorang pemerhati di Khatulistiwa, bagaimanapun, dapat melihat seluruh cakerawala ketika gerakan harian Bumi membawanya ke sekeliling.
Selain gerakan harian mereka yang nyata di sekitar Bumi, Matahari, Bulan, dan planet-planet dari sistem suria mempunyai gerakan mereka sendiri sehubungan dengan bola bintang. Oleh kerana kecemerlangan Matahari mengaburkan bintang latar dari pandangan, butuh beberapa abad sebelum para pemerhati menemui jalan tepat Matahari melalui rasi bintang yang sekarang disebut tanda-tanda zodiak. Lingkaran besar zodiak yang dikesan oleh Matahari pada litar tahunannya adalah ekliptik (disebut kerana gerhana dapat terjadi ketika Bulan menyeberangnya).
Jika dilihat dari angkasa, Bumi perlahan-lahan berputar mengenai Matahari dalam satah tetap, iaitu bidang ekliptik. Garis tegak lurus ke satah ini menentukan tiang ekliptik, dan tidak ada bezanya sama ada garis ini diproyeksikan ke angkasa dari Bumi atau dari Matahari. Yang penting adalah arah, kerana langit sangat jauh sehingga tiang ekliptik mesti jatuh pada titik unik pada sfera langit.
Planet-planet utama dalam sistem suria berputar mengenai Matahari dalam bidang yang hampir sama dengan orbit Bumi, dan oleh itu pergerakannya akan diproyeksikan ke sfera langit hampir, tetapi jarang persis, di ekliptik. Orbit Bulan dimiringkan kira-kira lima darjah dari pesawat ini, dan oleh itu kedudukannya di langit menyimpang dari ekliptik lebih banyak daripada planet-planet lain.
Kerana cahaya matahari yang menyilaukan menyekat beberapa bintang dari pandangan, rasi bintang tertentu yang dapat dilihat bergantung pada kedudukan Bumi di orbitnya - iaitu, di tempat yang jelas dari Matahari. Bintang-bintang yang dapat dilihat pada tengah malam akan beralih ke arah barat sekitar satu darjah setiap tengah malam berturut-turut ketika Matahari bergerak dalam gerakannya yang kelihatan ke arah timur. Bintang yang kelihatan pada tengah malam pada bulan September akan disembunyikan oleh Matahari yang mempesonakan pada 180 hari kemudian pada bulan Mac.
Mengapa khatulistiwa ekliptik dan cakerawala bertemu pada sudut 23.44 ° adalah misteri yang tidak dapat dijelaskan yang berasal dari sejarah Bumi yang lalu. Sudut secara beransur-ansur bervariasi dengan jumlah yang kecil akibat gangguan graviti yang disebabkan Bulan dan planet di Bumi. Bidang ekliptik relatif stabil, tetapi satah khatulistiwa terus berubah ketika paksi putaran Bumi mengubah arahnya di angkasa. Kedudukan berturut-turut tiang cakerawala menelusuri lingkaran besar di langit dengan jangka masa sekitar 26.000 tahun. Fenomena ini, yang dikenali sebagai penyebaran ekuinoks, menyebabkan serangkaian bintang yang berlainan menjadi bintang kutub secara bergantian. Polaris, bintang kutub sekarang, akan mendekati kutub langit utara sekitar tahun 2100 CE. Pada masa piramid dibina, Thuban di buruj Draco berfungsi sebagai bintang tiang, dan dalam kira-kira 12,000 tahun, bintang besar Vega akan berada di dekat kutub langit utara. Precision juga menjadikan sistem koordinat pada peta bintang tepat hanya berlaku untuk zaman tertentu.
Sistem koordinat cakerawala
Sistem cakrawala
Sistem altazimuth sederhana, yang bergantung pada tempat tertentu, menentukan kedudukan mengikut ketinggian (ketinggian sudut dari satah cakrawala) dan azimuth (sudut mengikut arah jam di sekitar ufuk, biasanya bermula dari utara). Garis ketinggian yang sama di sekitar langit disebut almucantars. Sistem cakrawala adalah asas dalam navigasi, dan juga dalam tinjauan daratan. Walau bagaimanapun, untuk memetakan bintang, koordinat yang tetap berkaitan dengan cakerawala itu sendiri (seperti sistem ekliptik atau khatulistiwa) jauh lebih sesuai.
Sistem ekliptik
Bujur dan garis lintang cakerawala ditakrifkan berkenaan dengan kutub ekliptik dan ekliptik. Bujur langit diukur ke arah timur dari persimpangan menaik ekliptik dengan khatulistiwa, kedudukan yang dikenali sebagai "titik pertama Aries," dan tempat Matahari pada waktu ekuinoks vernal sekitar 21 Mac. Titik pertama Aries dilambangkan oleh tanduk domba jantan (♈).
Tidak seperti khatulistiwa langit, ekliptik tetap di antara bintang; bagaimanapun, garis bujur ekliptik bintang tertentu meningkat sebanyak 1.396 ° per abad kerana pergerakan khatulistiwa yang prosedual — mirip dengan pergerakan puncak anak yang terdahulu — yang menggeser titik pertama Aries. 30 ° pertama di sepanjang gerhana secara nominal ditetapkan sebagai tanda Aries, walaupun bahagian ekliptik ini sekarang telah bergerak maju ke buruj Pisces. Koordinat ekliptik didominasi dalam astronomi Barat hingga Zaman Renaissance. (Sebaliknya, ahli astronomi China selalu menggunakan sistem khatulistiwa.) Dengan munculnya almanak laut negara, sistem khatulistiwa, yang lebih sesuai untuk pemerhatian dan pelayaran, semakin meningkat.
Sistem khatulistiwa
Berdasarkan khatulistiwa dan kutub langit, koordinat khatulistiwa, kenaikan dan deklinasi kanan, secara langsung analog dengan garis bujur dan garis lintang daratan. Kenaikan kanan, diukur ke arah timur dari titik pertama Aries (lihat langsung di atas), biasanya dibahagikan kepada 24 jam dan bukannya 360 °, sehingga menekankan tingkah laku bola seperti jam. Kedudukan khatulistiwa yang tepat mesti ditentukan untuk tahun tertentu, kerana gerakan prasyarat terus mengubah koordinat yang diukur.
