العودة إلى مولد خرائط النجوم

كيف نعيد بناء سماء ليلية

خريطة النجوم ثلاث مسائل متراكبة: أي النجوم موجودة، وأي نصف من السماء كان مواجهاً لمكانك في تلك اللحظة، وكيف تُسطّح نصف كرة على ورق. إليك كيف تُحل كل واحدة.

1. النجوم التي نرسمها

نرسم النجوم الألمع من القدر 5.5 من قاعدة بيانات HYG، التي تجمع فهرس Yale للنجوم الساطعة مع قياسات Hipparcos وTycho-2 الفلكية. يُحوَّل صعودها المستقيم وميلها من J2000 إلى اعتدال تاريخك بمعادلات IAU 1976 (Meeus، الخوارزميات الفلكية، الفصل 21).

تركنا الحركة الذاتية عمداً: بين 1900 و2100 ينحرف نجم مفهرس نموذجي بأقل بكثير من 0.01 درجة، أقل من بكسل واحد على الخريطة النهائية. تتبع الأحجام القدر الظاهري وتتبع الألوان مؤشر اللون B-V، ولهذا يظهر منكب الجوزاء برتقالياً وريجل أزرق-أبيض.

2. أي نصف من السماء كنت تواجه

يحدد ذلك رقم واحد: الزمن النجمي الظاهري المحلي. نحسب الزمن النجمي الظاهري لغرينتش بسلسلة IAU 1982 ونضيف خط طولك الشرقي. النتيجة هي الصعود المستقيم الذي يعبر خط نصفك في تلك اللحظة.

من هناك، تعطي زاوية ساعة كل نجم ارتفاعه وسمته عبر التحويل الكروي القياسي. يُحوَّل وقت ساعتك باستخدام إزاحة المنطقة الزمنية التاريخية، لذا تُحترم قواعد التوقيت الصيفي للسنة المعنية.

3. تسطيح نصف الكرة

نستخدم إسقاطاً مجسماً (stereographic) بالسمت في المركز والأفق على الحافة تماماً. وهو مطابق للأشكال، فلا يتشوه شكل الجوزاء أو الصليب الجنوبي، بعكس الرسم المباشر للارتفاع مقابل السمت.

يتبع القرص عرف الخرائط المطبوعة: الشمال في الأعلى، والشرق إلى اليسار. هذا هو التوجه الذي تحصل عليه عندما تستلقٍ على ظهرك وتنظر إلى الأعلى، وهو سبب تطابق الخريطة مع السماء التي تراها لا مع خريطة الأرض.

4. القمر والكواكب

يستخدم القمر نظرية ELP2000-82B القمرية المقتطعة، وتستخدم الشمس سلسلة الأطوال الظاهرية من الفصل 25 من Meeus، ويستخدم عطارد حتى زحل سلسلة VSOP87 الكاملة مع تصحيحات زمن الضوء والزيغ السنوي.

هذه نفس السلاسل التي تستخدمها حاسبة الخريطة الفلكية لدينا، حيث تحققت منها مقابل NASA JPL Horizons لأفضل من دقيقة قوسية. يُدرج خط عرض مسار الشمس، لذا يقع مؤشر القمر على الجانب الصحيح من مسار الشمس.

5. حزام درب التبانة

يُرسم التوهج الناعم عبر القرص من نظام الإحداثيات المجري: نتتبع دوائر عرض مجري ثابت ونسقطها مع كل شيء آخر. يظهر أين يمتد الحزام، لا كم بدا ساطعاً.

إنه تقريب بصري، لا قياس ضوئي - زينة تصادف أنها في المكان الصحيح.

مصادر البيانات والمراجع

  • قاعدة بيانات HYG (قياسات Hipparcos وفهرس Yale للنجوم الساطعة وTycho-2)، موزعة مع three-starmap تحت رخصة MIT.
  • بيانات خطوط الأبراج من d3-celestial، رخصة BSD-3-Clause.
  • Meeus, J. «Astronomical Algorithms», الطبعة الثانية (Willmann-Bell, 1998): الفصول 12 و21 و22 و25 و32.
  • نظرية VSOP87 الكوكبية (Bretagnon & Francou, 1988) ونظرية ELP2000-82B القمرية (Chapront-Touze & Chapront, 1983)، عبر مكتبة astronomia.

ما هي هذه الخريطة، وما ليست عليه

إنها صورة صحيحة هندسياً لمواقع النجوم: المواقع والدوران والإسقاط محسوبة، لا مرسومة يدوياً. إنها ليست صورة فوتوغرافية. يرفع الانكسار النجوم القريبة من الأفق حتى نصف درجة، وضوء المدينة يخفي كل ما هو أخفت من القدر 4 تقريباً، ودرب التبانة حزام منمّق. إذا أردت أن تعرف هل كان نجم خافت معين مرئياً تلك الليلة، تخبرك الخريطة أين كان، لا هل كنت ستراه.