밤하늘을 어떻게 재현하는가
별자리 지도는 세 가지 문제가 겹쳐 있습니다. 어떤 별이 있는지, 그 순간 천구의 어느 쪽이 당신의 장소를 향했는지, 그리고 반구를 종이 위에 어떻게 평평하게 펼 것인지입니다. 하나씩 설명합니다.
1. 그리는 별들
HYG 데이터베이스에서 5.5등보다 밝은 별을 그립니다. 이 데이터베이스는 예일 밝은별 카탈로그에 히파르코스와 티코-2 측성 자료를 결합한 것입니다. J2000 적경과 적위는 IAU 1976 식(Meeus, Astronomical Algorithms, 21장)으로 해당 날짜의 분점에 맞춰 세차 보정합니다.
고유 운동은 의도적으로 넣지 않습니다. 1900년에서 2100년 사이 전형적인 별의 이동은 0.01도에 훨씬 못 미쳐, 완성된 그림에서는 한 픽셀에도 못 미칩니다. 크기는 겉보기 등급, 색은 B-V 색지수를 따르므로 베텔게우스는 주황, 리겔은 청백색이 됩니다.
2. 그 순간 어느 쪽 하늘을 마주했는가
이는 지방 시항성시라는 하나의 값이 결정합니다. IAU 1982 급수로 그리니치 시항성시를 구하고 동경을 더합니다. 결과는 그 순간 자오선을 지나는 적경입니다.
거기서 각 별의 시간각이 표준 구면 변환으로 고도와 방위각이 됩니다. 입력한 시계 시간은 그 해의 역사적 시간대 오프셋으로 변환되므로, 해당 연도의 서머타임 규칙이 반영됩니다.
3. 반구를 평평하게
천정을 중심에, 지평선을 정확히 테두리에 두는 입체 투영을 씁니다. 정각 투영이므로 오리온이나 남십자성의 모양이 왜곡되지 않습니다. 고도와 방위각을 그대로 그리는 방식으로는 이렇게 되지 않습니다.
원판은 인쇄된 성도의 관례를 따릅니다. 위가 북쪽, 왼쪽이 동쪽. 누워서 올려다볼 때 보이는 방향이며, 그래서 그림은 본 하늘과 일치하고 지상 지도와는 일치하지 않습니다.
4. 달과 행성
달은 ELP2000-82B 절단 월 이론, 태양은 Meeus 25장의 시황경 급수, 수성에서 토성까지는 광행시와 연주광차 보정을 포함한 완전한 VSOP87 급수를 사용합니다.
이것은 네이탈 차트 계산기와 동일한 급수이며, NASA JPL Horizons와 1분각 이내로 검증되었습니다. 황위도 포함하므로 달 표시가 황도의 올바른 쪽에 놓입니다.
5. 은하수 띠
원판 위의 은은한 빛은 은하 좌표계에서 그립니다. 은위가 일정한 원을 그리고 나머지와 함께 투영합니다. 띠가 지나는 위치를 보여줄 뿐, 밝음을 보여주지는 않습니다.
이는 시각적 근사이며 측광이 아닙니다. 우연히 올바른 위치에 있는 장식입니다.
데이터 출처와 참고문헌
- HYG 데이터베이스(히파르코스, 예일 밝은별 카탈로그, 티코-2 측성 자료). three-starmap에 MIT 라이선스로 포함.
- d3-celestial 별자리 선 데이터, BSD-3-Clause.
- Meeus, J. Astronomical Algorithms, 2nd ed. (Willmann-Bell, 1998): 12, 21, 22, 25, 32장.
- VSOP87 행성 이론(Bretagnon & Francou, 1988)과 ELP2000-82B 월 이론(Chapront-Touze & Chapront, 1983). astronomia 라이브러리 경유.
이 그림이 보여주는 것과 보여주지 않는 것
이 그림은 별이 어디 있었는지를 기하학적으로 정확하게 보여줍니다. 위치, 회전, 투영은 손으로 그린 것이 아니라 계산된 것입니다. 그러나 사진은 아닙니다. 대기 굴절은 지평선 근처의 별을 최대 0.5도 들어올리고, 도시의 빛은 약 4등보다 어두운 것을 모두 감추며, 은하수는 양식화된 띠입니다. 특정한 어두운 별이 그날 밤 맨눈으로 보였는지 알고 싶다면, 이 그림은 그 별이 어디 있었는지는 알려주지만 보였는지는 알려주지 않습니다.