В галактической системе координат главной плоскостью является плоскость Галактики, а главной осью - нормаль к ней, пересекающая небесную сферу в точках, называемых галактическими полюсами. Однако точное расположение галактической плоскости определить не так просто. Дело в том, что видимый Млечный Путь занимает на небесной сфере большую площадь и весьма неоднороден по яркости и ширине. Кроме того, его средняя линия, по отношению к которой симметрично расположены многие составляющие Галактики, оказалась малым кругом небесной сферы. Этот круг ближе к южному галактическому полюсу, что вызвано возвышением Солнца к северу от галактической плоскости на ~ 20 пк. Поэтому за галактический экватор принят большой круг, равноудаленный от средней линии Млечного Пути (отстоящий от нее на 4o-5o) и наклоненный к небесному экватору на угол W ~ 62o.6 [10].
Галактические координаты вводятся аналогично экваториальным и эклиптическим . Большие круги, проходящие через галактические полюса, называются кругами галактических широт, а малые круги, параллельные галактическому экватору - кругами галактических долгот. Галактическая широта точки Q обозначается буквой b и определяется как угловое расстояние точки Q от небесного экватора KK' (длина дуги MQ), положительное к северу и отрицательное к югу. Галактическая долгота l - длина дуги CM галактического экватора от начальной точки С до точки его пересечения М с кругом широт, на котором лежит точка Q. Галактические долготы отсчитываются в ту же сторону, что и прямые восхождения, то есть с запада к востоку. Точка начала отсчета С определяется расположением Галактического Центра. Последний принято отождествлять с радиоисточником Стрелец-А, лежащем на малом круге небесной сферы, отстоящем примерно на 1o к югу от галактического экватора. Поэтому точка начала отсчета С перенесена как можно ближе к нему и ведется от круга галактических широт, составляющего угол 123o с направлением на полюс мира эпохи 1950.0. Стрелец-А находится лишь в 30" от этого круга широт. Северный галактический полюс GN расположен в созвездии Волос Вероники (a = 12ч 49м, d = +27o.4), южный (GS) - в созвездии Скульптора (a = 0ч 49м, d = -27o.4). Точка пересечения небесного экватора с галактическим (восходящий узел b) имеет прямое восхождение (на эпоху 1950.0) a0 = 282o.25 и галактическую долготу l0 = 33o.0 (дуга Cb на рис. 1), а небесный экватор наклонен к галактическому на угол W = 62o.6. Пересчет экваториальных координат a и d (на эпоху 1950.0) в галактические осуществляется по формулам :
sin(b) = sin(d)*cos(W) - cos(d)*sin(W)*sin(a - a0)
sin(l-l0)*cos(b) = sin(d)*sin(W) + cos(d)*cos(W)*sin(a - a0)
cos(l-l0)*cos(b) = cos(d)*cos(a - a0)
Можно также определить ориентацию галактической системы координат относительно экваториальной через экваториальные координаты северного галактического полюса aN и dN, поскольку a0 = aN + 90o, W = 90o - dN. Тогда формулы перехода будут иметь такой вид ([5]):
sin(b) = sin(d)*sin(dN) + cos(d)*cos(dN)*cos(a -aN)
sin(l-l0)*cos(b) = sin(d)*cos(dN) - cos(d)*sin(dN)*cos(a - aN)
cos(l-l0)*cos(b) = cos(d)*sin(a - aN)
В таком общем виде обе группы формул справедливы для перехода к галактической системе координат от экваториальной любой эпохи, меняться будут только значения l0, a0 и W (или l0 , aN и dN). Например, в программе-планетарии XEphem ее автор Elwood Downey использует для перехода от экваториальных координат (на эпоху 2000.0) к галактическим и обратно следующие начальные условия: l0 = 33o.0, aN = 193o.0, dN = 27o.17.
Следует подчеркнуть, что приведенные формулы перехода математически точны, однако сами галактические координаты обычно используются с точностью не лучше 0o.1 из-за того, что значения W, a0 и l0 известны недостаточно точно.
Если нужно быстро пересчитать экваториальные координаты в галактические (или обратно) в режиме "on-line", то вместо приведенных формул рекомендую воспользоваться готовыми WEB-калькуляторами "Coordinates transformer" или "Universal coordinates transformer" (который к тому же поддерживает и эклиптические координаты) на странице General astronomical tools Центра Данных проекта СРГ, или WEB-калькулятором на странице HEASARC.
Галактические координаты "привязаны" к галактической плоскости и центру Галактики, поэтому они не меняются со временем из-за прецесии. Их изменения связаны лишь с собственными движениями звезд ( обозначаются буквой m) и вращением Галактики. Поскольку Солнечная система обращается вокруг центра Галактики с периодом около 250 млн. лет, то нетрудно вычислить, что за 100 лет направление на галактический центр сместится всего на 0."5 вдоль галактического экватора.
Что касается собственных движений звезд, то можно подсчитать, что звезда, имеющая перпендикулярную лучу зрения скорость 10 км/с, за год сместится на 2.1 а.е., что со стандартного расстояния 10 пк составит угловое смещение 0".21. Наибольшим собственным движением (m = 10".31 в год) обладает звезда Барнарда, а всего известно 27 звезд с собственными движениями, превышающими 3".0 в год, причем только 3 из них расположены дальше 10 пк [10 Распределение собственных движений звезд по небесной сфере оказалось неравномерным. Так, из ярких звезд (ярче 6m) в среднем наименьшие по величине значения m имеют звезды в области с координатами a ~ 18ч, d ~ +30o (недалеко от Веги, a Lyr) и противоположной ей (недалеко от Сириуса, a CMa), а наибольшие - в поясе, равноудаленном от этих двух точек, причем в последнем случае m большинства звезд направлены к Сириусу. Поскольку вблизи Веги лучевые скорости (скорости вдоль луча зрения) в среднем отрицательные, а вблизи Сириуса - положительны е, то был сделан вывод, что Солнечная система движется в пространстве относительно ярких звезд примерно в направлении Веги. Точка небесной сферы, по направлению к которой в данный момент движется небесное тело (или группа тел), называется апексом этого тела, противоположная ей - антиапексом, а точка, по направлению от которой происходит движение - вертексом. Описанное движение Солнечной системы относительно ярких звезд называется стандартным движением Солнца. Кроме того, можно определить движение относительно ближайших звезд, которое получило название основного движения Солнца и немного отличается от стандартного по направлению и скорости . Координаты апексов Солнечной системы и ее скорости в различных системах отсчета .
Оля Грейнджер, Гриффиндор
