মহাজাগতিক অবস্থান নির্ণায়ক: উচ্চতা ও দিগংশ

এই নির্ণায়কটি বের করে যে একটি নির্দিষ্ট স্থান থেকে, একটি নির্দিষ্ট মুহূর্তে, আকাশে একটি মহাজাগতিক বস্তু কোথায় দেখা যায়। এটি দুটি মান দেয়: উচ্চতা, অর্থাৎ দিগন্তের ঊর্ধ্বে কোণ, এবং দিগংশ, অর্থাৎ উত্তর থেকে পরিমাপ করা কম্পাস দিক।

উচ্চতা ও দিগংশ

উচ্চতা দিগন্ত থেকে ডিগ্রিতে পরিমাপ করা হয়। দিগন্তে এটি 0° এবং ঠিক মাথার উপরে, যে বিন্দুকে শীর্ষবিন্দু বলা হয়, সেখানে 90°। ঋণাত্মক উচ্চতার অর্থ হলো বস্তুটি দিগন্তের নিচে আছে এবং তা দেখা যায় না।

দিগংশ উত্তর থেকে ঘড়ির কাঁটার দিকে ডিগ্রিতে পরিমাপ করা হয়। উত্তর হলো 0°, পূর্ব 90°, দক্ষিণ 180°, এবং পশ্চিম 270°। এই দুটি কোণ একসঙ্গে আকাশের একটি নির্দিষ্ট বিন্দু নির্দেশ করে, ঠিক যেমন একটি ঠিকানা একটি নির্দিষ্ট ভবন নির্দেশ করে।

এই জোড়াকে বলা হয় দিগন্ত স্থানাঙ্ক ব্যবস্থা। এটি পর্যবেক্ষক কোথায় দাঁড়িয়ে আছেন এবং কী সময়, তার উপর নির্ভর করে, কারণ পৃথিবী ঘোরে।

গণনা কীভাবে কাজ করে

1. তারিখ ও সময়কে একটি জুলিয়ান দিবসে রূপান্তর করা হয়, যা জ্যোতির্বিজ্ঞানে ব্যবহৃত দিনের একটি অবিচ্ছিন্ন গণনা।
2. বস্তুর বিষুবাংশ ও বিষুবলম্ব গণনা করা হয়। এগুলো আকাশের স্থির স্থানাঙ্ক, অনেকটা দ্রাঘিমাংশ ও অক্ষাংশের মতো, যা খ-গোলকের উপর বাইরের দিকে প্রক্ষেপিত।
3. গ্রিনিচের নাক্ষত্র সময় গণনা করা হয় এবং পর্যবেক্ষকের দ্রাঘিমাংশের সঙ্গে মিলিয়ে স্থানীয় নাক্ষত্র সময় পাওয়া যায়।
4. ঘণ্টা কোণ হলো স্থানীয় নাক্ষত্র সময় বিয়োগ বিষুবাংশ। এটি বলে দেয় বস্তুটি পর্যবেক্ষকের মধ্যরেখা থেকে কতটা দূরে।
5. উচ্চতা ও দিগংশ ঘণ্টা কোণ, বিষুবলম্ব এবং পর্যবেক্ষকের অক্ষাংশ থেকে পাওয়া যায়:

sin(উচ্চতা) = sin(অক্ষাংশ) × sin(বিষুবলম্ব) + cos(অক্ষাংশ) × cos(বিষুবলম্ব) × cos(ঘণ্টা কোণ)

অবস্থানগুলো কোথা থেকে আসে

বিভিন্ন বস্তুর জন্য বিভিন্ন মডেল লাগে।

• সূর্যের জন্য মিয়ুস (Meeus)-এর 25তম অধ্যায়ে বর্ণিত নিম্ন-নির্ভুলতার সৌর তত্ত্ব ব্যবহার করা হয়, যা প্রায় 0.01° পর্যন্ত সঠিক।
• চাঁদের জন্য মিয়ুসের 47তম অধ্যায়ের চন্দ্র তত্ত্বের সবচেয়ে বড় পর্যাবৃত্ত পদগুলো ব্যবহার করা হয়, যা প্রায় 0.05° পর্যন্ত সঠিক।
• গ্রহগুলোর জন্য বড় গ্রহগুলোর আনুমানিক অবস্থানের জন্য জেপিএল (JPL) প্রকাশিত কেপলারীয় উপাদান ব্যবহার করা হয়। এগুলো 1800 থেকে 2050 সাল পর্যন্ত বৈধ এবং কয়েক আর্কমিনিট পর্যন্ত নির্ভুল।
• নক্ষত্রগুলোর জন্য J2000.0 অধিযুগের ক্যাটালগ অবস্থান ব্যবহার করা হয়, যা গণনার তারিখ পর্যন্ত অয়নচলন-সংশোধিত করা হয়।

প্রতিসরণ

বাতাস আলোকে বাঁকিয়ে দেয়, তাই আকাশে নিচু কোনো বস্তু জ্যামিতিকভাবে যতটা উঁচু, তার চেয়ে বেশি উঁচু দেখায়। এই প্রভাব দিগন্তে প্রায় 0.5° এবং উচ্চতা বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে দ্রুত কমে, 45°-এ প্রায় 0.03°-এ নেমে আসে। নির্ণায়কটি জ্যামিতিক উচ্চতা এবং প্রতিসরণ যোগ করার পরের উচ্চতা, উভয়ই দেখায়।

উদাহরণ

গ্রিনিচের রয়্যাল অবজারভেটরি থেকে, 51.4778° উত্তর অক্ষাংশ এবং 0.0015° পশ্চিম দ্রাঘিমাংশে, 21 জুন 2024, 12:00 UTC সময়ে, সূর্য দিগন্তের প্রায় 62° ঊর্ধ্বে এবং প্রায় ঠিক দক্ষিণে অবস্থান করে। এই অক্ষাংশ থেকে সূর্য যে সর্বোচ্চ বিন্দুতে পৌঁছায়, এটি তার কাছাকাছি, কারণ জুন অয়নান্তের সময় সূর্যের বিষুবলম্ব তার সবচেয়ে উত্তরের বিন্দুতে থাকে, প্রায় +23.44°।

সচরাচর জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন

উচ্চতা ও বিষুবলম্বের মধ্যে পার্থক্য কী?

বিষুবলম্ব আকাশের সঙ্গে স্থির এবং পর্যবেক্ষকের উপর নির্ভর করে না। উচ্চতা পর্যবেক্ষক কোথায় দাঁড়িয়ে আছেন এবং দিনের কোন সময়, তার উপর নির্ভর করে, কারণ পৃথিবীর আবর্তন আকাশকে সামনে দিয়ে নিয়ে যায়।

সময় কেন UTC-তে জিজ্ঞাসা করা হয়?

UTC সময় অঞ্চল ও দিবালোক সংরক্ষণ সময়ের কারণে সৃষ্ট যেকোনো অস্পষ্টতা দূর করে। প্রবেশ করানোর আগে স্থানীয় ঘড়ির সময়কে UTC-তে রূপান্তর করুন।

একটি নক্ষত্র সারাদিন দিগন্তের নিচে থাকতে পারে কেন?

পর্যবেক্ষকের গোলার্ধ থেকে অনেক দূরের বিষুবলম্বযুক্ত একটি নক্ষত্র সেখান থেকে কখনো ওঠে না। ক্যানোপাস, যার বিষুবলম্ব −52.7°, তা 60° উত্তর থেকে কখনো দেখা যায় না।

এটি কতটা নির্ভুল?

সূর্য ও নক্ষত্রগুলো এক ডিগ্রির একটি ছোট ভগ্নাংশ পর্যন্ত নির্ভুল, চাঁদ প্রায় 0.05° পর্যন্ত, এবং গ্রহগুলো 1800 থেকে 2050 সালের মধ্যে কয়েক আর্কমিনিট পর্যন্ত নির্ভুল। এটি চোখের বিচারক্ষমতার চেয়ে অনেক সূক্ষ্ম এবং প্রশস্ত দৃষ্টিক্ষেত্রের একটি দূরবীক্ষণ যন্ত্র লক্ষ্যস্থির করার জন্য যথেষ্ট।

ধ্রুবতারা কেন আমার অক্ষাংশের কাছাকাছি উচ্চতায় থাকে?

ধ্রুবতারা উত্তর খ-মেরুর খুব কাছে অবস্থিত, এবং মেরুর উচ্চতা পর্যবেক্ষকের অক্ষাংশের সমান। এই সম্পর্কটি শতাব্দীর পর শতাব্দী ধরে নাবিকদের তাদের অক্ষাংশ খুঁজে বের করতে সাহায্য করেছে।