มาตรดาราศาสตร์

ภาพประกอบของการใช้อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ในช่วงความยาวคลื่นแสงเพื่อตรวจสอบตำแหน่งที่แม่นยำของดาว ได้รับความอนุเคราะห์จาก NASA / JPL-Caltech

มาตรดาราศาสตร์ (อังกฤษ: Astrometry) หรือ วิชาวัดตำแหน่งดาว เป็นสาขาวิชาหนึ่งของดาราศาสตร์ เกี่ยวข้องกับการตรวจวัดและการอธิบายตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของดวงดาวหรือวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ ข้อมูลจากการศึกษาในสาขานี้มีความสำคัญอย่างมากในปัจจุบันสำหรับงานวิจัยด้านจลนศาสตร์และจุดกำเนิดของระบบสุริยะ ตลอดจนดาราจักรทางช้างเผือกของเรา

ประวัติ

ประวัติศาสตร์ของวิชาวัดตำแหน่งดาว เชื่อมโยงกับประวัติศาสตร์ของสารบัญแฟ้มดาวฤกษ์ ซึ่งทำให้นักดาราศาสตร์สามารถอ้างอิงกับวัตถุในท้องฟ้า เพื่อให้สามารถติดตามความเคลื่อนไหวของวัตถุเหล่านั้นได้ ย้อนหลังไปถึงฮิปปาร์คอสผู้ซึ่งมีชีวิตอยู่ในช่วงประมาณ 190 BC ได้ใช้สารบัญแฟ้มดาวฤกษ์ของทิโมคาริส และอริสติลลอส รุ่นก่อนหน้าเขาและการค้นพบว่าโลกมีการหมุนควง

โปรแกรมช่วยในการศึกษา

• Astrometrica
• MPO (computer program)

ดูเพิ่ม

• ดาวเทียมฮิปปาร์คอส ขององค์การอวกาศยุโรป
• การนับจำนวนดาวด้วยตาเปล่า

ท้องฟ้านั้นกว้างใหญ่กับเวลากลางคืน ยิ่งแถบชนบทที่ไม่ค่อยมีไฟส่องในเวลากลางคืน ทำให้เห็นดวงดาวชัดเจน เราไม่สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของดาว เพราะดาวมีเคลื่อนที่เร็วแบบจำเพาะหรือการเคลื่อนที่ของทรงกลมฟ้า ซึ่งมีการทดลองให้เราสามารถทำการทดลองเองได้ เป็นการสังเกตการณ์ดวงดาวบนท้องฟ้าด้วยตาเปล่า เป็นวิธีง่ายๆที่จะสามารถช่วยให้เราได้รู้ว่า แท้จริงแล้วบนท้องฟ้าที่เรามองเห็นนั้นมีดาว(ประมาณ)กี่ดวง โดยบทความของสสวท ซึ่งสามารถนำไปในการทดลองโดยใช้ตาเปล่ากับอุปกรณ์ที่ประดิษฐ์เองได้ง่ายๆ ดังนี้ วัสดุ-อุปกรณ์

1.กระดาษแข็ง ขนาด25ซม.×25ซม.

2.แผ่นไม้ ขนาด กว้าง4ซม×ยาว60ซม.

3.ไม้บรรทัด

4.กรรไกร

5.ลวดหนีบกระดาษ

6.เทปกาวใส

วิธีทำ

1.นำกระดาษแข็งขนาด 25ซม.×25ซม. มาเจาะช่องตรงกลางออกให้มีขนาดประมาณ 15ซม.×15ซม. ช่องว่างที่คล้ายหน้าต่างนี้จะใช้เป็นช่องสำหรับส่องเพื่อนับดาว

2.วัดความยาวจากปลายแผ่นไม้เข้ามาเป็นระยะ 10ซม. แล้วขีดเส้นเพือทำเครื่องหมายตำแหน่งดังกล่าวบนแผ่นไม้

3.ง้างปลายลวดหนีบกระดาษด้านหนึ่งให้เปิดออก และงอลวดหนีบกระดาษให้เป็นมุมฉาก(90องศา)ใช้เทปใสปิดทับปลายลวดด้านหนึ่งเข้ากับแผ่นไม้ที่ระยะ10ซม. และปิดเทปใสกับปลายลวดอีกด้านหนึ่งเข้ากับกระดาษแข็ง

4.นำอุปกรณ์ที่ประดิษฐ์ได้ไปใช้สังเกตดาว โดยพยายามเลือกบริเวณที่ไม่มีแสงไฟจากถนนหรือบ้านเรือนรบกวน เมื่อปรับสายตาให้ชินกับความมืดแล้วให้ถือปลายไม้ชิดกับดวงตาข้างหนึ่งแล้วสังเกตดาวผ่านช่องหน้าต่างที่เจาะไว้ นับดวงดาวที่สังเกตได้ภายในช่องหน้าต่าง บันทึกไว้

5.เลือกบริเวณที่จะนับดาวบริเวณอื่นอีก2แห่ง ทำเช่นเดียวกับข้อ4.แล้วบันทึกจำนวนดาวที่สังเกตได้ ซึ่งท่านจะได้ข้อมูลจำนวนดาวรวมทั้งหมด3บริเวณ

6.นำค่าของจำนวนดาวที่บันทึกได้ทั้ง3แห่งมาหาค่าเฉลี่ย แล้วนำค่าเฉลี่ยมาคูณด้วย 70 ก็จะได้จำนวนของดวงดาวโดยประมาณที่เราสามารถมองเห็นบนท้องฟ้ายามค่ำคืน ตัวเลข70 มาจากไหน พื้นที่ทั้งหมดบนท้องฟ้ารอบตัวเรามีลักษณะเป็นทรงกลม เมื่อเราใช้อุปกรณ์สำหรับส่องเพื่อนับดาว นั่นหมายถึงเราส่องดูแค่ส่วนหนึ่งของทรงกลมเท่านั้น ถ้าให้ความยาวของแผ่นไม้เป็นรัศมี(R)ของทรงกลมที่เราจะสามารถมองเห็นดาวบนท้องฟ้าได้ทั้งหมด ดังนั้น พื้นที่ผิวทรงกลม=4πr^2 = 4×50×50 =31429 ตารางเซนติเมตร พื้นที่ของช่องหน้าต่างที่เราใช้ส่องดาว=15×15=225ตาราเซนติเมตร ดังนั้น ต้องใช้อุปกรณ์ส่องดาวจำนวนประมาณ = 140อัน จึงจะส่องดาวได้เต็มพื้นที่ผิวทรงกลม แต่เราสามารถมองเห็นท้องฟ้าได้เพียงครึ่งวงกลม(อีกครึ่งนึงอยู่ใต้เท้าไม่สามารถมองเห็นได้) ดังนั้น จึงต้องใช้อุปกรณ์ส่องดาวจำนวน =70อัน จึงจะเห็นดาวทั้งครึ่งทรงกลมได้

อุปกรณ์นับดาว

  ด้วยเหตุผลนี้ เมื่อเราใช้อุปกรณ์ส่องดาวตามที่ประดิษฐ์ได้ จึงต้องนำจำนวนดาวเฉลี่ยมาคูณด้วย70จึงจะเทียบเท่ากับจำนวนดาวบนท้องฟ้า(โดยประมาณ)ที่เรามองเห็นได้

อ้างอิง

อ้างอิง

หนังสืออ่านเพิ่ม

• Kovalevsky, Jean (2004). Fundamentals of Astrometry. Cambridge University Press. ISBN 0-521-64216-7. {{cite book}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |coauthor= ถูกละเว้น แนะนำ (|author=) (help)
• Walter, Hans G. (2000). Astrometry of fundamental catalogues: the evolution from optical to radio reference frames. New York: Springer. ISBN 3540674365.
• Kovalevsky, Jean (1995). Modern Astrometry. Berlin; New York: Springer. ISBN 354042380X.

แหล่งข้อมูลอื่น

• http://ad.usno.navy.mil/ Astrometry Department of the U.S. Naval Observatory
• "Hall of Precision Astrometry". University of Virginia Department of Astronomy. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2006-08-26. สืบค้นเมื่อ 2006-08-10.
• http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/planet_like_body.html เก็บถาวร 2007-11-30 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• http://www.space.com/scienceastronomy/quaoar_discovery_021007.html
• http://www.gps.caltech.edu/~mbrown Mike Brown's Caltech Home Page
• http://www.gps.caltech.edu/%7Embrown/papers/ps/sedna.pdf Scientific Paper describing Sedna's discovery
• http://www.rssd.esa.int/index.php?project=HIPPARCOS