Эпоха (астрономия)
В астрономии эпоха — это момент времени, используемый в качестве точки отсчета для некоторой изменяющейся во времени астрономической величины. Это полезно для небесных координат или элементов орбиты небесного тела, поскольку они подвержены возмущениям и меняются со временем.[1] Эти изменяющиеся во времени астрономические величины могут включать, например, среднюю долготу или среднюю аномалию тела, узел его орбиты относительно плоскости отсчета, направление апогея или афелия его орбиты или размер главной оси его орбиты.
Основное использование астрономических величин, указанных таким образом, — это вычисление других соответствующих параметров движения для прогнозирования будущих положений и скоростей. Прикладные инструменты дисциплин небесной механики или ее подпольной орбитальной механики (для прогнозирования орбитальных траекторий и положений тел, движущихся под действием гравитационного воздействия других тел) могут быть использованы для создания эфемерид, таблицы значений, дающей положения и скорости. астрономических объектов в небе в данный момент времени.
Астрономические величины могут быть указаны любым из нескольких способов, например, как полиномиальная функция временного интервала, с эпохой в качестве временной точки происхождения (это распространенный текущий способ использования эпохи). В качестве альтернативы, изменяющаяся во времени астрономическая величина может быть выражена как константа, равная измерению, которое она имела в эпоху, оставляя ее изменение во времени, чтобы быть определенным каким-либо другим способом, например, таблицей, как это было принято во время 17-18 вв.
Слово эпоха часто использовалось по-другому в более ранней астрономической литературе, например. в 18 веке в связи с астрономическими таблицами. В то время «эпохами» было принято обозначать не стандартные дату и время происхождения изменяющихся во времени астрономических величин, а скорее значения в эту дату и время самих этих изменяющихся во времени величин[2]. В соответствии с этим альтернативным историческим использованием выражение, такое как корректировка эпох, будет относиться к корректировке, обычно на небольшую величину, значений табулированных астрономических величин, применимых к фиксированной стандартной дате и времени отсчета (а не, как и следовало ожидать от текущего использования, к изменению с одной даты и времени ссылки на другую дату и время).
Изменение стандартного равноденствия и эпохи[править]
Чтобы рассчитать видимость небесного объекта для наблюдателя в определенное время и в определенном месте на Земле, необходимы координаты объекта относительно системы координат текущей даты. Если используются координаты относительно какой-то другой даты, это приведет к ошибкам в результатах. Величина этих ошибок увеличивается с разницей во времени между датой и временем наблюдения и датой используемой системы координат из-за прецессии равноденствий. Если разница во времени мала, то достаточно простых и небольших поправок на прецессию. Если разница во времени становится большой, необходимо применять более полные и точные поправки. По этой причине положение звезды, считанное из звездного атласа или каталога на основе достаточно старых точек равноденствия и экватора, не может использоваться без поправок, если требуется разумная точность.
Кроме того, звезды движутся относительно друг друга в пространстве. Кажущееся движение по небу относительно других звезд называется собственным движением. Большинство звезд имеют очень маленькие собственные движения, но некоторые из них обладают собственными движениями, которые накапливаются на заметных расстояниях через несколько десятков лет. Таким образом, некоторые положения звезд, считанные из звездного атласа или каталога для достаточно старой эпохи, также требуют правильной коррекции движения для разумной точности.
Из-за прецессии и собственного движения данные о звездах становятся менее полезными, поскольку возраст наблюдений и их эпоха, а также равноденствие и экватор, к которым они относятся, стареют. Через некоторое время легче или лучше переключиться на более новые данные, обычно относящиеся к более новой эпохе и равноденствию/экватору, чем продолжать вносить поправки в более старые данные.
Указание эпохи или равноденствия[править]
Эпохи и равноденствия — это моменты времени, поэтому их можно указывать так же, как моменты, указывающие на вещи, отличные от эпох и равноденствий. Наиболее популярны следующие стандартные способы указания эпох и равноденствий:
- Юлианские дни, например, JD 2433282,4235 для января 0,9235, 1950 TT.
- Бесселианские годы (см. Ниже), например, 1950,0 или B1950,0 для января 0,9235, 1950 TT.
- Юлианские годы, например, J2000.0 для 1.5 января 2000 г., TT.
Все три из них выражены в TT = земное время.
Бесселианские годы, используемые в основном для определения звездных позиций, можно встретить в старых каталогах, но сейчас они устаревают. Краткое изложение каталога Hipparcos[3], например, определяет «эпоху каталога» как J1991.25 (8,75 юлианских лет до 1,5 января 2000 г., TT, например, 2,5625 апреля 1991 года).
