赤道座標(せきどうざひょう、equatorial coordinate system)は、
天体の位置を表現するために使われる、
天球座標系の中で最も一般的な方法です。
この座標系は、
天球上の
天体の位置を、以下の二つの数値によって指定します。
赤経(Right Ascension, RA, α)または
時角(Hour Angle, HA, h)
赤緯(Declination, Dec, δ)
赤道座標系は、私たちが住む
地球上の場所を示す
経度と
緯度を決める
測地系と、極めて密接な関連があります。これは、それぞれの座標系で基準となる面と極が共通しているためです。
地球の
赤道を
天球へ仮想的に拡大投影した線は「
天の赤道」と呼ばれます。同様に、
地球の
北極と
南極を
天球に投影した点は、それぞれ「天の
北極」と「天の
南極」と呼ばれます。
赤道座標は、この
天の赤道を基準面とし、天の
北極・
南極を極としています。
赤道座標における「
緯度」に相当するのが
赤緯です。
赤緯は、
天体と
天の赤道の間の角度を示します。
天の赤道上にある
天体の
赤緯は0度で、天の
北極方向を正(+)、天の
南極方向を負(-)として測られます。天の
北極の
赤緯は+90度、天の
南極は-90度です。
一方、「
経度」に相当するものには、
赤経と
時角の二つの表現方法があります。一般的には、
天球上の
天体の固定した位置を示す
赤経が使われます。
時角は、特定の観測地点から見た
天体の位置を表す際に便利です。この座標系は
地球の
自転に対して固定されており、観測者にとっては
天体の時角はほぼ一定に見えます。
赤経は、
天球そのものに張り付いたような座標系です。
地球の
自転に伴って、
天球上の
赤経線は一晩のうちに星々とともに東から西へと移動していくように見えます(これは実際には
地球が
自転しているためです)。
赤経の基準点と単位
赤経は、
天球上の特定の基準点から東回りに測った角度で示されます。かつては、
天の赤道と黄道(太陽が
天球上を通る見かけ上の通り道)が交わる点である「
春分点」が
赤経の基準(0時)とされていました。
しかし、この方法では、
赤経の基準を定めるために黄道が必要になるという問題がありました。これに対し、
国際天文学連合(IAU)は2009年1月1日以降、「IAU2006
歳差章動理論」に基づき、より安定した基準である
国際天文基準座標系(ICRS)を導入しました。ICRSは、非常に遠方にある位置が安定した電波
天体(主に
クエーサー)を基準として定めており、黄道に依存せずに
赤経を定めることができるようになりました。この定義変更により、例えば二十四節気の時刻が旧理論よりわずかに早まるなどの影響が出ています。
赤経は、
地球上の
経度のように度数(0度から360度)で表されることもありますが、天文学では
時(hour, h)を単位として使うのが一般的です。これは、
天球の見かけの日周運動が、私たちが時間を測る基準となる
恒星時や時角と密接に関連しているためです。
天球が
恒星時で24時間かけてほぼ1回転することから、
赤経の1時間は角度に換算すると15度(360度 ÷ 24時間)に相当します。さらに細かく、1時間は60分、1分は60秒と subdivide されます。
天球上の
天体(
惑星、恒星、
銀河など)の位置は、厳密には常に一定ではありません。
地球の
歳差(地軸の向きが周期的に変化する現象)や
章動(
歳差に重なる小さな揺らぎ)などの影響により、
天体の
赤経や
赤緯の値は時間とともに少しずつ変化します。
このため、特に長い期間を隔てた観測データを比較したり、高精度な位置情報が必要な場合には、いつの時点での座標値であるかを示す「
元期」(epoch)を指定する必要があります。現在、
天体位置のカタログなどで広く用いられている
元期は
J2000.0(西暦2000年1月1.5日、ユリウス日2451545.0に対応)です。それより古い観測データなどでは、
B1950.0(西暦1950年1月1.964日、ベッセル年1950.0に対応)が使われている場合もあります。
赤道座標は、
天体の位置を正確に記述し、観測計画を立てる上で欠かせない基盤となる座標系です。