Horizontální soustava

Představte si, že stojíte v noci na zahradě, vidíte padat meteor nebo letět jasnou družici a chcete kamarádovi vedle vás říct, kam se má podívat. Určitě na něj nezačnete křičet: „Podívej se na rektascenzi 5 hodin a deklinaci 45 stupňů!“ Místo toho řeknete: „Je to zhruba v polovině oblohy směrem na jihozápad.“ A přesně na tomto přirozeném lidském vnímání prostoru je založena horizontální souřadnicová soustava (často se jí říká také obzorníková nebo azimutální). Je to ten nejintuitivnější systém, jaký existuje. Vztahuje se vždy k pozorovateli, jeho aktuální poloze na Zemi a k přesnému času.

Základní body a roviny

Abychom v tomto systému mohli měřit, musíme si nejprve definovat pevnou „klec“ z myšlených čar, která nás obklopuje:

Matematický horizont (obzor): Základní rovina celého systému. Představte si naprosto rovnou pláň nebo klidnou hladinu oceánu táhnoucí se do všech stran. To je váš horizont. Má hodnotu 0°.
Zenit (nadhlavník): Bod, který leží na nebeské sféře přesně kolmo nad vaší hlavou (svírá s horizontem úhel 90°).
Nadir (podnožník): Bod ležící přesně na opačné straně nebeské sféry, tedy pomyslně kolmo pod vašima nohama (nevidíte ho, zakrývá ho Země).
Místní poledník (meridián): Myšlená půlkružnice, která na obloze spojuje severní bod na horizontu, váš zenit a jižní bod na horizontu. Když nebeské těleso během noci protne tento poledník, nachází se nejvýše nad obzorem (tzv. kulminuje).

Dvě hlavní souřadnice

Polohu jakéhokoliv objektu v horizontální soustavě určujeme pomocí dvou jednoduchých úhlů:

1. Výška (Altitude, označovaná h nebo a)

Výška nám říká, jak vysoko nad obzorem se objekt nachází. Měří se v úhlových stupních podél svislé kružnice, která prochází zenitem a danou hvězdou.

Objekt ležící přesně na horizontu má výšku 0°.
Objekt ležící přesně nad vaší hlavou (v zenitu) má výšku 90°.
Objekty, které jsou pod obzorem (neviditelné), mají zápornou výšku (např. -15°).

Poznámka pro fajnšmekry: Někdy astronomové místo výšky používají tzv. zenitovou vzdálenost (z). Je to úhel měřený od zenitu směrem dolů k horizontu. Pokud má hvězda výšku nad obzorem 30°, její zenitová vzdálenost je 60° (dohromady musí dát 90°).

2. Azimut (Azimuth, označovaný A)

Azimut plní roli nebeského kompasu. Říká nám, kterým směrem se máme podívat podél obzoru. Měří se ve stupních (od 0° do 360°).

V moderní astronomii, geodézii a navigaci se azimut standardně počítá od severního bodu směrem na východ (po směru hodinových ručiček).

Sever = 0°
Východ = 90°
Jih = 180°
Západ = 270°

(Historická vsuvka: Starší astronomické texty někdy počítaly azimut od jihu směrem na západ, aby to lépe odpovídalo pohybu Slunce po obloze. Dnes už se ale v aplikacích a mapách téměř výhradně setkáte s azimutem počítaným od severu).

Proč má tento systém jeden háček?

Horizontální systém je naprosto skvělý, když stojíte u dalekohledu. Skvěle na něm fungují takzvané azimutální montáže (nebo Dobsonovy dalekohledy), se kterými hýbete jednoduše doleva/doprava (azimut) a nahoru/dolů (výška).

Má však jednu obrovskou nevýhodu: Souřadnice se neustále mění! Vesmírné objekty totiž kvůli rotaci Země po obloze „cestují“. Pokud má Měsíc v 21:00 azimut 135° a výšku 20°, ve 23:00 už bude úplně jinde. Navíc je systém vázán na místo pozorovatele. Hvězda Sírius bude mít v ten samý okamžik úplně jiný azimut a výšku pro pozorovatele v Praze a pro pozorovatele v Sydney.

Z toho důvodu nelze vydat knižní katalog hvězd v horizontálních souřadnicích. V katalozích a atlasech najdeme vždy rektascenzi a deklinaci (které se nemění) a teprve řídící počítač vašeho dalekohledu (nebo astronomická aplikace v mobilu) tyto absolutní souřadnice přepočítá na vaši aktuální horizontální výšku a azimut podle vaší GPS polohy a času.