Aberácia (astronómia)

Z Wikipédie

Aberácia je zdanlivá odchýlka polohy kozmického telesa na sfére, zapríčinená konečnou rýchlosťou svetla a rýchlosťou pohybu pozorovateľa. Objavil ju v roku 1727 anglický astronóm James Bradley, keď hľadal paralaxu hviezd.

Svetlo od kozmického telesa prichádza zdanlivo z iného smeru, ktorý závisí od rýchlosti pozorovateľa a odchyľuje sa v smere momentálneho pohybu Zeme, apexu. Pozorovateľ na Zemi podlieha trom rozdielnym pohybom Zeme, čím sa prejavujú nasledujúce aberačné efekty:

Dennú aberáciu spôsobuje denná rotácia Zeme okolo svojej osi. Lineárna rýchlosť pohybu pri dennej rotácii smeruje na východ, kolmo na rovinu meridiánu stanoviska pozorovateľa. V = v_rovn·cos φ, kde φ je zemepisná šírka pozorovacieho miesta, v_rovn = 465 m/s. Hviezdy pri prechode meridiánom sú posunuté na východ, prechádzajú oneskorene cez meridián. Konštanta dennej aberácie má hodnotu 0,32" a pre aberačný uhol platí: a = 0,32" cos φ. Na póloch sa denná aberácia rovná nule.

Ročnú aberáciu zapríčiňuje ročný obeh Zeme okolo Slnka. Smer pohybu Zeme sa v priebehu roka v porovnaní so smerom Zem-hviezda mení, preto aberačný uhol a kolíše medzi minimálnou a maximálnou hodnotou, pričom minimálna hodnota závisí od ekliptikálnej šírky hviezdy.

α =(v/c). sin γ,

kde v = 30 km/s (rýchlosť Zeme), c = 300 000 km/s (rýchlosť svetla), γ je uhol medzi v a c. Aberačný uhol vyjadrený v oblúkovej miere

α = 10^-4/ sin 1” · sin γ = k sin γ,

kde k = 20,496", sa nazýva aberačná konštanta. γ sa v priebehu roka mení medzi β a 90°, kde β je ekliptikálna šírka hviezdy. Pre hviezdy na póloch ekliptiky je hodnota aberačného uhla konštanta a rovná sa aberačnej konštante. V dôsledku ročnej aberácie opisuje hviezda elipsu s veľkou polosou k a malou polosou k sin β, aberačnú elipsu. Pri hviezdach pri póloch ekliptiky sa aberačná elipsa zmení na kružnicu s polomerom k, pri hviezdach v ekliptike na úsečku s dĺžkou 2 k. Aberačná elipsa sa odlišuje od elipsy paralaxy tým, že má veľkú polos pre všetky hviezdy rovnakú, rovnajúcu sa aberačnej konštante, a paralaktická elipsa je pri všetkých hviezdach iná a závisí od vzdialenosti hviezdy. Aberačná elipsa a paralaktická elipsa sú vzhľadom na seba fázovo posunuté o 90°. Sekulárnu aberáciu vyvoláva pohyb slnečnej sústavy ako celku vzhľadom na hviezdy. Štandardný apex sa určil štatisticky a má súradnice α = 18", δ = +30°. Rýchlosť pohybu je 20 km/s, možno ho pokladať za priamočiary a rovnomerný. Táto zdanlivá zmena polohy je konštantná a nepozorovateľná, vo vzájomných polohách hviezd v nebeskej sfére nenastanú nijaké zmeny.

Pri členoch slnečnej sústavy treba brať do úvahy aj rýchlosť planéty po dráhe a aberačný čas τ, čas, za ktorý dôjde svetlo z planéty na Zem, tzv. planetárna aberácia.