Système de coordonnées équatoriales - Définition

Introduction

Schéma des coordonnées équatoriales. La Terre est au centre. Le prolongement de son équateur sur la sphère céleste donne l'équateur céleste. De même pour ses pôles nord et sud. L'écliptique est le plan de l'orbite de la Terre. Le cercle horaire, ou méridien de l'étoile considérée, est le grand cercle passant par les pôles et l'étoile elle-même. L'intersection de l'écliptique avec l'équateur céleste définit deux points. Celui pointant dans la constellation des Poissons (théoriquement, c'est le point ascendant d'ouest en est) s'appelle point vernal. A partir de ce point, sur l'équateur terrestre, on mesure l'ascension droite, en heures, minutes et secondes de temps, sur 24 heures. À partir de l'équateur céleste, on mesure la déclinaison, angle mesuré en degrés, minutes et secondes d'arc. Les deux valeurs de l'ascension droite et de la déclinaison, avec en plus l'époque astronomique (comme J2000.0), suffisent à décrire la position d'une étoile dans le ciel.

En astronomie, pour pallier les défauts du système de coordonnées horizontales, on utilise le système de coordonnées équatoriales. Il permet, par exemple, de repérer la position d'une étoile dans le ciel quels que soient le lieu et la date.

Ce système utilise comme plan de référence la projection sur la sphère céleste de l'équateur de la Terre. On appelle cette projection l'équateur céleste. Le point de référence de ce cercle est le « point vernal » situé près de la constellation des Poissons. Ce cercle est divisé en 24 heures (soit des divisions de 15 degrés chacune).

• L'angle mesuré entre la projection de l'objet sur ce cercle et le point vernal (en partant vers l'est de ce point) s'appelle l'ascension droite . Elle s'exprime donc en heures, minutes, secondes.

• L'angle entre cet équateur céleste et l'objet s'appelle la déclinaison . Elle se mesure en degrés, positive pour les objets situés dans l'hémisphère nord et négative pour les autres. L'axe des pôles de ce système coïncide donc avec l'axe de rotation de la Terre.

Par exemple, α Ursae Minoris, qui est située pratiquement dans l'axe de rotation de la Terre a une ascension droite de 2h31min et une déclinaison de 89°15'. Bételgeuse, la géante rouge de l'épaule gauche d'Orion est située à 5h55min d'ascension droite et 7°24' de déclinaison. La ceinture d'Orion est située très près de l'équateur céleste qui coupe la constellation en deux.

Ce système est très utilisé pour le repérage depuis la Terre des objets célestes en dehors du système solaire (étoiles, galaxies…), relativement immobiles. Dans le cas d'objets qui ont un mouvement propre détectable, comme les comètes, ou les étoiles proches, on adjoint aux coordonnées et à l'époque, les variations de l'ascension droite et de la déclinaison au cours du temps. Ces variations sont alors exprimées en secondes (d'arc) par seconde.

Conversions

Il existe des formules permettant de passer du système de coordonnées équatoriales au système de coordonnées horaires ou au système de coordonnées écliptiques, et inversement.