Mapa astronômico, qualquer representação cartográfica das estrelas, galáxias ou superfícies dos planetas e da Lua. Mapas modernos desse tipo são baseados em um sistema de coordenadas análogo à latitude e longitude geográfica. Na maioria dos casos, mapas modernos são compilados a partir de observações fotográficas feitas com equipamentos baseados na Terra ou com instrumentos transportados a bordo de naves espaciais.
Natureza e significado
As estrelas mais brilhantes e os agrupamentos de estrelas são facilmente reconhecidos por um observador experiente. Os muito mais numerosos corpos celestes mais fracos podem ser localizados e identificados apenas com a ajuda de mapas astronômicos, catálogos e, em alguns casos, almanaques.
Os primeiros mapas astronômicos, globos e desenhos, geralmente decorados com figuras fantásticas, retratavam as constelações, agrupamentos reconhecíveis de estrelas brilhantes conhecidas por nomes escolhidos com imaginação e que foram por muitos séculos um deleite para o homem e uma ajuda confiável à navegação. Vários túmulos reais egípcios do 2º milênio aC incluem pinturas de figuras da constelação, mas estes não podem ser considerados mapas precisos. Os astrônomos da Grécia clássica usavam mapas e globos; infelizmente, nenhum exemplo sobrevive. Numerosos globos celestiais de metal pequeno de fabricantes islâmicos do século 11 em diante permanecem. Os primeiros planisférios impressos (representações da esfera celeste em uma superfície plana) foram produzidos em 1515, e os globos celestes impressos apareceram na mesma época.
A astronomia telescópica começou em 1609 e, no final do século XVII, o telescópio estava sendo aplicado no mapeamento das estrelas. Na última parte do século XIX, a fotografia deu um forte impulso à elaboração precisa de gráficos, culminando na década de 1950 na publicação da National Geographic Society - Palomar Observatory Sky Survey, um retrato da parte do céu visível do Palomar Observatory, na Califórnia..
Muitos mapas modernos usados por observadores amadores e profissionais do céu mostram estrelas, nebulosas escuras de poeira obscurecedora e nebulosas brilhantes (massas de matéria tênue e brilhante). Mapas especializados mostram fontes de radiação de rádio, fontes de radiação infravermelha e objetos quase estelares com desvios de vermelho muito grandes (as linhas espectrais são deslocadas para comprimentos de onda mais longos) e imagens muito pequenas. Astrônomos do século 20 dividiram o céu inteiro em 88 áreas, ou constelações; esse sistema internacional codifica a nomeação de estrelas e padrões de estrelas que começaram nos tempos pré-históricos. Originalmente, apenas as estrelas mais brilhantes e os padrões mais conspícuos recebiam nomes, provavelmente com base na aparência real das configurações. Desde o século XVI, navegadores e astrônomos preenchem progressivamente todas as áreas deixadas sem designação pelos antigos.
A esfera celeste
Para qualquer observador, antigo ou moderno, o céu noturno aparece como um hemisfério repousando no horizonte. Consequentemente, as descrições mais simples dos padrões estelares e dos movimentos dos corpos celestes são as apresentadas na superfície de uma esfera.
A rotação diária leste da Terra em seu eixo produz uma aparente rotação diurna oeste da esfera estrelada. Assim, as estrelas parecem girar em torno de um pólo celeste do norte ou do sul, a projeção no espaço dos próprios pólos da Terra. Equidistante dos dois pólos é o equador celeste; esse grande círculo é a projeção no espaço do Equador da Terra.
É ilustrada aqui a esfera celeste, vista de alguma latitude no norte do norte. Parte do céu adjacente a um polo celeste é sempre visível (a área sombreada no diagrama), e uma área igual ao redor do polo oposto é sempre invisível abaixo do horizonte; o resto da esfera celeste parece subir e se pôr a cada dia. Para qualquer outra latitude, a parte específica do céu visível ou invisível será diferente e o diagrama deverá ser redesenhado. Um observador situado no Pólo Norte da Terra podia observar apenas as estrelas do hemisfério celeste do norte. Um observador no Equador, no entanto, seria capaz de ver toda a esfera celeste enquanto o movimento diário da Terra o carregava.
Além de seu aparente movimento diário em torno da Terra, o Sol, a Lua e os planetas do sistema solar têm seus próprios movimentos em relação à esfera estrelada. Como o brilho do Sol obscurece as estrelas de fundo, muitos séculos foram levados até os observadores descobrirem o caminho exato do Sol através das constelações que agora são chamadas de signos do zodíaco. O grande círculo do zodíaco traçado pelo Sol em seu circuito anual é o eclíptico (assim chamado porque eclipses podem ocorrer quando a Lua o atravessa).
Visto do espaço, a Terra gira lentamente sobre o Sol em um plano fixo, o plano eclíptico. Uma linha perpendicular a este plano define o pólo eclíptico e não faz diferença se essa linha é projetada no espaço a partir da Terra ou do Sol. Tudo o que importa é a direção, porque o céu está tão distante que o pólo eclíptico deve cair em um ponto único na esfera celeste.
Os principais planetas do sistema solar giram em torno do Sol quase no mesmo plano da órbita da Terra, e seus movimentos serão projetados na esfera celeste quase, mas raramente exatamente, na eclíptica. A órbita da Lua é inclinada cerca de cinco graus a partir deste plano e, portanto, sua posição no céu se desvia mais da eclíptica do que a dos outros planetas.
Como a ofuscante luz solar bloqueia a visualização de algumas estrelas, as constelações particulares que podem ser vistas dependem da posição da Terra em sua órbita - ou seja, do lugar aparente do Sol. As estrelas visíveis à meia-noite mudarão para oeste em cerca de um grau a cada meia-noite sucessiva, à medida que o Sol progride em seu aparente movimento para o leste. As estrelas visíveis à meia-noite de setembro serão ocultadas pelo deslumbrante Sol do meio-dia, 180 dias depois, em março.
Por que o equador eclíptico e celeste se encontra em um ângulo de 23,44 ° é um mistério inexplicável que se origina na história passada da Terra. O ângulo varia gradualmente em pequenas quantidades, como resultado das perturbações gravitacionais causadas pela Lua e pelo planeta na Terra. O plano eclíptico é comparativamente estável, mas o plano equatorial está mudando continuamente à medida que o eixo de rotação da Terra muda sua direção no espaço. As posições sucessivas dos pólos celestes traçam grandes círculos no céu com um período de cerca de 26.000 anos. Esse fenômeno, conhecido como precessão dos equinócios, faz com que uma série de estrelas diferentes se tornem estrelas polares. Polaris, a atual estrela polar, se aproximará do pólo celeste norte por volta do ano 2100 dC. No momento em que as pirâmides foram construídas, Thuban na constelação de Draco serviu como estrela polar, e em cerca de 12.000 anos a estrela de primeira magnitude Vega estará perto do pólo celeste norte. A precessão também torna os sistemas de coordenadas em mapas estelares precisos aplicáveis apenas a uma época específica.
Sistemas de coordenadas celestes
O sistema do horizonte
O sistema simples de altazimute, que depende de um determinado local, especifica posições por altitude (a elevação angular do plano do horizonte) e azimute (o ângulo no sentido horário ao redor do horizonte, geralmente começando no norte). Linhas de altitude igual ao redor do céu são chamadas de almucantares. O sistema de horizonte é fundamental na navegação e no levantamento terrestre. Para o mapeamento das estrelas, no entanto, as coordenadas fixas em relação à própria esfera celeste (como os sistemas eclíptico ou equatorial) são muito mais adequadas.
O sistema eclíptico
Longitude e latitude celeste são definidas em relação aos polos eclíptico e eclíptico. A longitude celeste é medida a leste a partir da interseção ascendente da eclíptica com o equador, uma posição conhecida como o "primeiro ponto de Áries" e o lugar do Sol na hora do equinócio vernal em 21 de março. O primeiro ponto de Áries é simbolizado pelos chifres do carneiro (♈).
Ao contrário do equador celeste, a eclíptica é fixada entre as estrelas; no entanto, a longitude eclíptica de uma determinada estrela aumenta em 1.396 ° por século, devido ao movimento precessional do equador - semelhante ao movimento precessional do topo de uma criança - que muda o primeiro ponto de Áries. Os primeiros 30 ° ao longo da eclíptica são designados nominalmente como o signo de Áries, embora essa parte da eclíptica agora tenha avançado para a constelação de Peixes. As coordenadas eclípticas predominaram na astronomia ocidental até o Renascimento. (Em contraste, os astrônomos chineses sempre usavam um sistema equatorial.) Com o advento dos almanaques náuticos nacionais, o sistema equatorial, mais adequado para observação e navegação, ganhou ascensão.
O sistema equatorial
Com base no equador e pólos celestes, as coordenadas equatoriais, ascensão e declinação retas, são diretamente análogas à longitude e latitude terrestres. A ascensão reta, medida para leste a partir do primeiro ponto de Áries (veja diretamente acima), é habitualmente dividida em 24 horas, em vez de 360 °, enfatizando assim o comportamento da esfera em forma de relógio. Posições equatoriais precisas devem ser especificadas para um ano específico, pois o movimento precessional altera continuamente as coordenadas medidas.
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