球面座標
銀河緯度 緯度(記号b )は、地球から見た天体の銀河赤道(または銀河面)からの北方向の角度を表します。地球の 緯度 と同様に、銀河緯度は通常度で表されます。
意味 最初の銀河座標系は、 1785年にウィリアム・ハーシェル によって使用されました。数度ずつ異なるいくつかの座標系が1932年まで使用され、その年にルンド天文台が、 銀河北極を赤経 12時間 40分 、赤緯 +28°(B1900.0エポック規約)とし、 銀河面 と赤道面 が交わる点を経度0°とする標準的な銀河座標系を定義する変換表を作成しました。[ 1 ]
1958 年、国際天文学連合(IAU) は、 水素線 による銀河中性水素 の電波観測を基準として銀河座標系を定義し、銀河経度の定義を 32°、緯度の定義を 1.5° 変更しました。[ 1 ] 赤道座標系 では、1950.0 の春分と赤道 に対して、北銀河極は赤経 12 時間 49 分 、赤緯 +27.4° で定義され、星座はかみのけ座 にあり、推定誤差は ±0.1° です。[ 2 ] 経度 0° は、赤道極 に対して位置角 123°の線に沿ってこの点から始まる大半円です。銀河経度は赤経と同じ方向に増加します。銀河緯度は北銀河極に向かって正であり、太陽を通り銀河赤道に平行な平面が0°で、極は±90°である。[ 3 ] この定義に基づいて、銀河極と赤道は球面三角法 から見つけることができ、他のエポック に歳差運動させる ことができる。表を参照のこと。
おおよその銀河四象限(NGQ/SGQ、1~4)を示し、銀河面(銀河中心を含む)と銀河座標面(太陽/太陽系を含む)を区別して示しています。 IAUは、1958年以前の旧システムから新システムへの移行期間中は、旧経度と緯度をl I とb I 、新経度と緯度をl II とb II と表記することを推奨した。[ 3 ] この慣例は時折見られる。[ 4 ]
銀河中心 の最も優れた物理的指標である電波源いて 座A*は、 17 時間 45 分 40.0409 秒 、-29° 00′28.118 ″ (J2000)に位置しています。[ 2 ] 表と同じ桁数に丸めると、17 時間 45.7 分 、-29.01°(J2000)となり、定義された座標中心から約0.07°のずれがあり、1958年の誤差推定値±0.1°の範囲内に収まっています。太陽の位置により、現在、太陽は銀河中心からずれています。 銀河面の北56.75 ± 6.20光年の位置 にあり、IAUが採用した太陽中心の定義に基づくと、Sgr A*の銀河座標は緯度-0° 07′ 12″ 、経度+0° 04′ 06″ である。銀河座標系は定義上時間とともに回転しないため、Sgr A*は実際には太陽における銀河回転率Ω で経度が減少しており、その速度は約5.7ミリ秒角 /年である(オールト定数を 参照)。
赤道座標と銀河座標の変換 赤道座標系 で表された物体の位置は、銀河座標系に変換できます。これらの式では、α は赤経 、δ は赤緯 です。NGPは北銀河極の座標値、NCPは北天極の座標値を表します。[ 5 ]
罪 ( b ) = 罪 ( δ NGP ) 罪 ( δ ) + コス ( δ NGP ) コス ( δ ) コス ( α − α NGP ) コス ( b ) 罪 ( l NCP − l ) = コス ( δ ) 罪 ( α − α NGP ) コス ( b ) コス ( l NCP − l ) = コス ( δ NGP ) 罪 ( δ ) − 罪 ( δ NGP ) コス ( δ ) コス ( α − α NGP ) {\displaystyle {\begin{aligned}\sin(b)&=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(\delta )+\cos(\delta _{\text{NGP}})\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos(\delta _{\text{NGP}})\sin(\delta )-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\end{aligned}}}
逆方向(銀河座標から赤道座標へ)の変換も、以下の変換式を用いて行うことができます。 罪 ( δ ) = 罪 ( δ NGP ) 罪 ( b ) + コス ( δ NGP ) コス ( b ) コス ( l NCP − l ) コス ( δ ) 罪 ( α − α NGP ) = コス ( b ) 罪 ( l NCP − l ) コス ( δ ) コス ( α − α NGP ) = コス ( δ NGP ) 罪 ( b ) − 罪 ( δ NGP ) コス ( b ) コス ( l NCP − l ) {\displaystyle {\begin{aligned}\sin(\delta )&=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)+\cos(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\end{aligned}}}
どこ:
α NGP = 12 h 51.4 m δ NGP = 27.13 ∘ l NCP = 122.93314 ∘ {\displaystyle \alpha _{\text{NGP}}=12^{h}51.4^{m}\qquad \delta _{\text{NGP}}=27.13^{\circ }\qquad l_{\text{NCP}}=122.93314^{\circ }}
直交座標 一部のアプリケーションでは、銀河の経度と緯度、および距離に基づいた直交座標が使用されます。遠い過去または未来に関する一部の研究では、銀河座標系は回転しているとみなされ、x 軸は常に銀河の中心に向かいます。[ 6 ]
銀河座標には、銀河天体の空間速度を計算する際によく用いられる、大きく分けて2つの直交座標系があります。これらのシステムでは、 xyz軸は UVW と表記されますが、その定義は著者によって異なります。一方のシステムでは、U 軸は銀河中心(l = 0°)に向いており、右手 系(東と北銀河極が正)です。もう一方のシステムでは、U 軸は銀河反中心(l = 180°)に向いており、左手系(東と北銀河極が正)です。[ 7 ]
夜空における星の密度の異方性により、銀河座標系は、低銀河緯度で高密度の星を必要とする観測と、高銀河緯度で低密度の星を必要とする観測の両方において、観測の調整に非常に役立ちます。この画像には、銀河座標を用いた地図で一般的に用いられる モルワイデ投影法 が適用されています。
参考文献 1 2 3 4 Blaauw, A.; Gum, CS; Pawsey, JL; Westerhout, G. (1960). "新しいIAU銀河座標系(1958年改訂)" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 121 (2): 123. Bibcode : 1960MNRAS.121..123B . doi : 10.1093/mnras/121.2.123 . 1 2 Reid, MJ; Brunthaler, A. (2004). "The Proper Motion of Sagittarius A*". The Astrophysical Journal . 616 (2): 874, 883. arXiv : astro-ph/0408107 . Bibcode : 2004ApJ...616..872R . doi : 10.1086/424960 . S2CID 16568545 . 1 2ジェームズ・ビニー、マイケル ・ メリフィールド(1998)。 銀河天文学 。 プリンストン大学出版局 。30-31 頁 。ISBN 0-691-02565-7 。↑ 例えば、 Kogut, A.; et al. (1993). "Dipole Anisotropy in the COBE Differential Microwave Radiometers First-Year Sky Maps". Astrophysical Journal . 419 : 1. arXiv : astro-ph/9312056 . Bibcode : 1993ApJ...419....1K . doi : 10.1086/173453 を参照 。 ↑キャロル 、 ブラッドリー、オストリー、デール( 2007)。 現代天体物理学入門 (第2 版)。ピアソン・アディソン・ウェスリー。900–901頁 。ISBN 978-0805304022 。↑ 例えば、 Bobylev, Vadim V. (2010 年 3 月)「太陽系に接近する星の探索」 Astronomy Letters . 36 (3): 220–226 . arXiv : 1003.2160 . Bibcode : 2010AstL...36..220B . doi : 10.1134/S1063773710030060 . S2CID 118374161 . ↑ Johnson, Dean RH; Soderblom, David R. (1987). "Calculating galactic space velocities and their uncertainty, with an application to the Ursa Major group". Astronomical Journal . 93 : 864. Bibcode : 1987AJ.....93..864J . doi : 10.1086/114370 . ↑ 「SEDS 天の川の星座」 。