Fundamentalstär

E Fundamentalstär ass e Fixstär, deem seng Himmelskoordinaten a seng zäitlech Ännerunge (Eegebeweegung) mat grousser Genauegkeet bekannt sinn an an engem absolutte System virleien.

Duerch eng gréisser Zuel vu Fundamentalstäre gëtt op der Himmelskugel d'Fundamentalsystem vun der Astronomie definéiert, dat och de Kader fir raumfest Koordinatesystemer vun der Geowëssenschafte duerstellt.

D'Fundamentalstäre déngen als "Uschlossstäre" bei der Bestëmmung vu Plaze vun allen anere Himmelskierper. Dofir muss d'Bestëmmung vun hire Koordinate onofhängeg vun anere Stäre erfollegen, also mat enger absolutter Method.

Zwee- an dräidimensional

Prinzipiell gi Stäreplazen an zwéi Koordinatewénkele (α, δ) op der Himmelssphär uginn, déi Rektaszensioun an Deklinatioun heeschen. Si bezéie sech op den Himmelsequator (Verlängerung vum Äerdequator) an den Fréijoerspunkt, woubäi d'Deklinatioun analog zu der geographescher Breet ass. Duerch déi lues Kegelbeweegung vun der Äerdachs (der 26.000-järeger Prezessioun) an aner Effete ass d'Koordinatesystem zäitlech verännerlech, kann awer mat grousser Genauegkeet (besser wéi 0,01") modelléiert ginn.

Eng wichteg Roll spillt dobäi d'Radioastronomie a Form vun engem prezise "Netz" vu ronn 500 Quasare, dat mam Netz vun de Fundamentalstäre verbonne gouf. D'Miessunge vun de Stäre geschéien optesch (visuell, fotografesch oder mat optoelektronesche Sensore).

Vum zwéi- zu der dräidimensionaler Stäreplaz gëtt (α, δ) duerch eng Distanzmiessung uginn. Dat eenzegt prezist Mëttel dofir ass d'Parallax – eng duerch d'Äerdbunn verursaacht visuell Plazverréckelung vu "noe" Stäre um Himmel. Erréischt am Joer 1838 war et dem Friedrich Wilhelm Bessel gelongen, sou eng Miessung um 61 Cygni ze maachen, engem sougenannte Schnellleefer, deem seng séier Beweegung eng kuerz Distanz zu eiser Äerd nogeluecht huet, wou de Bessel awer trotzdeem nëmmen eng Parallax vun 0,31" fonnt hat (tatsächlicher Wert: 0,286").

U sech kéint sech e Fundamentalsystem mat 2D-Koordinate offannen, wann et sech op "wäit ewech leiend" Stäre begrenzt. Mä et sinn och hell Stäre néideg, déi statistesch gekuckt éischter "no" sinn (ongeféier 10 Fundamentalstäre bis 50 Liichtjoer Distanz, wou d'Parallax nach bal 0,1" ass). En 3D-System huet dee Virdeel, och d'Dynamik vun der Mëllechstrooss modelléieren ze kënnen, a mat dem Astrometrie-Satellit Hipparcos sinn och gutt Miessunge vun iwwer 100.000 Stäre gelongen.

Fundamentalkatalogen – haut als Datebank

D'Fundamentalstäre ginn zu eegene Stärekatalogen zesummegefaasst a bilden e Koordinatekader, an deem d'Beweegunge vum "Kreesel Äerd" genee modelléierbar sinn. Déi éischt véier Fundamentalkataloge goufen ënner däitscher Leedung gemaach, woufir si bis haut FK ofgekierzt ginn. Den éischten hat 1879 den Arthur Auwers erausginn. Am Katalog stounge 539 Stäre vum Nordhimmel (δ bis –10°). 1907 koum e Katalog vum astronomesche Joerbuch vu Berlin eraus mat 925 Stäre a konnt op iwwer 150 Joer Prezisiounobservatiounen zeréckgräifen. Sou laang Zäitreie si bis haut fir déi genee Erfaassung vun den Eegenbeweegunge entscheedend, well d'Stäreplaze mat deenen individuelle Vitessen an der Géigewart a fir d'Zukunft kënne berechent sinn.

Kuerznumm	Stärenzuel	Titel	publ.	Miessung Plazen	Miessung Eegenbeweegungen	Iwwerdeckung
Auwers, A., 1879	539	Fundamentalkatalog fir Zonenobservatiounen um nërdlechen Himmel	1879	Ø 1860	~1850–1870	bis Dekl.= -10°
Peters, J., 1907	925	Neien FK, Berliner Astr. Joerbuch no de Grondlage vum Auwers	1907	Ø 1880	1745–1900	bis Dekl.= -89°
FK3	873	Drëtte Fundamentalkatalog vum Berliner Astronomesche Joerbuch	1937	1912–1915		vun hei iwwer de ganzen Himmel, mat Epochen 1900, 1950, 2000
FK3sup	+662	(Zousazstären, Band II)	1938	Ø 1913	1845–1930
FK4	1535	Véierte Fundamentalkatalog	1963	Ø 1950
FK4sup	1111	Zousazstäre fir FK4	~1965
FK5	1535	Fënnefte Fundamentalkatalog	1988	Ø 1975
FK5sup	3117	Zousazstäre fir FK5	1991
Hipp.	118.000	Hipparcos-Katalog	1998	1989–1993	1989–1993
FK6	4150	Sechste Fundamentalkatalog	1999, 2000	Ø 1992

→ Infomatioun iwwer d'Tabell vun de Fundamentalkatalogen: {{|D'Joersangabe fir d'Miessung vun de Plaze sinn Duerchschnëttswäerter.
Den Hipparcos ass kee Fundamentalkatalog am strenge Sënn (d. h. net absolut), mä gouf dem FK5-System genee ugepasst an huet dat duerch seng méi héich Relativgenauegkeet 'versteift'. Zum neie System (FK6) hunn d'Miessunge vum Astrometriesatellit Hipparcos (1989–1993) besonnesch déi genee Eegebeweegung vun de Fundamentalstäre bäigedroen.

Absolut Deklinatiounsbestëmmung

D'Deklinatioun δ vun engem Stär gëtt am beschte bei senger Kulminatioun am Nord- resp. Südzweeg vum Meridian gemooss. Engersäits steet hien an deem Ament am héchsten a "wandert" horizontal duerch d'Gesiichtsfeld vum Teleskop resp. Sensor, wat d'Miessgenauegkeet verbessert. Anersäits entfalen am Azimut 0° resp. 180° verschidde Feeleraflëss.

Mat z als gemoossen (a wéinst der Refraktioun korrigéiert) Zenitdistanz an φ als geographesch Breet ergëtt sech am Meridian de Minimalwäert vun z,

z1 = δ - φ an doduerch
δ = φ + z1

D'Formel gëllt fir déi Iewescht Kulminatioun vu jiddwer Stär. Wann déi südlech vum Zenit läit, dann ass z₁ negativ ze huelen, nërdlech dogéint positiv. Fir d'ënnescht Kulminatioun, wou de Stär 12 Stonne méi spéit ënner dem Himmelspol duerch de Meridian geet, gëllt

z2 = 180° - φ - δ an doduerch
δ = 180° - φ - z2

Well awer d'Brewt φ eréischt genee bestemmt muss ginn an ausserdeem duerch d'Polbeweegung liicht variéiert, huet een d'Zirkumpolarstäre ufanks an iweschter an ënneschter Kulminatioun observéiert, wouduerch sech φ eliminéiere léisst:

δ = 90° + (z1-z2)/2
φ = 90° - (z1+z2)/2

Absolut Rektaszensiounsbestëmmung

Déi absolut Ermëttlung vu Rektaszensiounen ass komplizéiert, well si sech op de Fréijoerspunkt bezéien an dofir Sonnenobservatioune brauchen. Trotzdeem kann d'Bestëmmung vun der Sonnenrektaszensioun och zu anere Zäitpunkte geschéien, beispillsweis aus absolutte Deklinatiounsmiessunge vun der Sonn.

D'Rektaszensioun vun engem Stär erfollegt dann aus der Stärenzäit-Differenz tëscht dem Meridianduerchgank vun der Sonn an dem Stär, plus der Sonnenrektaszensioun. Fir déi gemoossen Zäitdifferenz an domat d'Moossonsécherheet kleng ze halen, sinn Dagobservatioune vu Stäre dréngend néideg, wat déi absolut Rektaszensiounsbestëmmung op hell Stäre (bis maximal 3.Gréisst) begrenzt.

Afloss vun der verännerlecher Äerdachs

D'Stäreplaze sinn awer wéinst der am Inertialraum eppes verännerlecher Äerdachs net konstant. Dat bedeit

• engersäits, datt hiren zäitleche Verlaf genee erfaasst a berechent muss ginn,
• anerersäits eng Méiglechkeet, déi zugrondleiend Kraaften op d'Äerd an hir järlech Bunn ëm d'Sonn z'erfuerschen.

Der Bezuchsfläch vun der Astronomie ënnerleien, wéi uewe genannt, luese Verrécklungen duerch d'gravitativ Aflëss vum Sonnesystem op d'Äerd. Sou wéi jiddwer Spillkreesel e bëssi wackelt, ass et och bei der Äerd – nëmme vill méi lues a méi reegelméisseg. Et nennt een deen Effet Prezessioun a seng Dauer vu ronn 25.800 Joer e "Platonescht Joer". D'Äerdachs beschreift an där Zäit e kloer definéierbare Kegel mat engem Wénkel vun 22–24° (Schréi vun der Ekliptik), wat een an der Tëschenzäit op 0,01" (0,000005 %) genee virausrechne kann. Dozou gehéiert och en zweeten Effet mam Num Nutatioun – ee vum Äerdmound verursaacht méintlecht "Zidderen", dat och genee modelléiert ass.

Gemooss ginn déi Effete mat speziellen Instrumenter a Methode vun der Astrometrie an der Geodesie; déi wichtegst sinn d'Weltraummethod VLBI (Richtungsmiessung no Quasare), Weltraumlaser an GPS, souwéi äerdgebonnen de Meridiankrees an Astrolab resp. PZT; déi béid leschtgenannte hunn am leschte Joerzéngt u Bedeitung verluer. Ergänzend koum virun e puer Joer nach eng Aart Weltraumscanner dozou, de Satellit Hipparcos.

Dee mat Fundamentalstäre verankerten astronomesch-geodetesche Modell vun der Äerdbeweegung stellt als Fundamentalsystem vun der Astronomie déi am Ament bescht Realiséierung vun engem Inertialsystem duer.

Analog ginn och terrestresch Fundamentalsystemer realiséiert – duerch "Erofhuelen" op déi sech dréiend Äerd. Et nennt een si ITRS (International Terrestrial Reference System) an deen all 2 bis 3 Joer widerhuelten resp. verbesserte Modelle eng Joreszuel. Si ginn awer net duerch Stären, awer duerch besonnesch gutt a global bestëmmte Vermiessungspunkte representéiert (kuckt Fundamentalstatioune, an Europa ongeféier 20). Duerch vill GPS-Miessstatioune gëtt dat globalt Vermiessungsnetz verdicht an dauerhaft vermaarkt.

Kuckt och

Portal Astronomie

Um Spaweck

• Neues Fundamentalsystem FK6, Astron.Recheninstitut Heidelberg 2000
• Fundamentalsystem des FK5, ARI/ Heidelberg 1988
• Description of important Fundamental Catalogues