نظام الإحداثيات المجرية

نظام الإحداثيات المجرية ( GCS ) هو نظام إحداثيات سماوي كروي ، حيث تُعتبر الشمس مركزه، ويتجه محوره الرئيسي نحو مركز مجرة ​​درب التبانة تقريبًا ، بينما يكون مستواه الأساسي موازيًا لمستوى المجرة تقريبًا ولكنه مُزاح شمالًا. ويستخدم هذا النظام اصطلاح اليد اليمنى ، أي أن الإحداثيات تكون موجبة باتجاه الشمال والشرق في المستوى الأساسي . ^{[ 1 ]}

استُخدم أول نظام إحداثيات مجري بواسطة ويليام هيرشل عام 1785. واستُخدم عدد من أنظمة الإحداثيات المختلفة، التي يختلف كل منها ببضع درجات، حتى عام 1932، عندما جمع مرصد لوند مجموعة من جداول التحويل التي حددت نظام إحداثيات مجريًا قياسيًا قائمًا على قطب شمالي مجري عند المطلع المستقيم 12 ^ساعة 40 ^دقيقة ، والميل +28 درجة (وفقًا لاتفاقية حقبة B1900.0 ) وخط طول 0 درجة عند نقطة تقاطع المستوى المجري مع المستوى الاستوائي . ^{[ 1 ]}

في عام 1958، حدد الاتحاد الفلكي الدولي (IAU) نظام الإحداثيات المجرية بالرجوع إلى رصدات الراديو للهيدروجين المتعادل المجري عبر خط الهيدروجين ، مُغيرًا تعريف خط الطول المجري بمقدار 32 درجة وخط العرض بمقدار 1.5 درجة. ^{[ 1 ]} في نظام الإحداثيات الاستوائية ، بالنسبة للاعتدالين وخط الاستواء لعام 1950 ، يُحدد القطب المجري الشمالي عند المطلع المستقيم 12 ^ساعة و49 ^دقيقة ، والميل +27.4 درجة، في كوكبة شعر برنيس ، مع هامش خطأ محتمل قدره ±0.1 درجة. ^{[ 2 ]} خط الطول 0 درجة هو نصف الدائرة العظمى التي تنطلق من هذه النقطة على طول الخط بزاوية موضع 123 درجة بالنسبة للقطب الاستوائي . يزداد خط الطول المجري في نفس اتجاه المطلع المستقيم. يكون خط العرض المجري موجبًا باتجاه القطب المجري الشمالي، ويكون المستوى المار عبر الشمس والموازي لخط الاستواء المجري عند 0°، بينما يكون القطبان عند ±90°. ^{[ 3 ]} بناءً على هذا التعريف، يمكن تحديد القطبين المجريين وخط الاستواء باستخدام حساب المثلثات الكروية ، ويمكن حساب ترنحهما إلى عصور أخرى ؛ انظر الجدول.

إحداثيات J2000.0 الاستوائية التي تقارب نقاط المرجع المجرية ^{[ 1 ]}

	الصعود المستقيم	الانحدار	كوكبة
القطب الشمالي + خط عرض 90 درجة	12 ساعة 51.4 متر	+27.13°	غيبوبة بيرينيس (بالقرب من 31 كوم )
القطب الجنوبي - خط عرض 90 درجة	0 ساعة 51.4 متر	-27.13°	النحات (بالقرب من NGC 288 )
خط طول المركز 0 درجة	17 ساعة و45.6 دقيقة	-28.94°	برج القوس (في برج القوس أ )
مركز مضاد 180 درجة طولية	5 ساعات و 45.6 دقيقة	+28.94°	أوريغا (بالقرب من HIP 27180)
الشمال المجري الجنوب المجري مركز المجرة

أوصى الاتحاد الفلكي الدولي بأنه خلال الفترة الانتقالية من النظام القديم (ما قبل عام 1958) إلى النظام الجديد، يُشار إلى خطوط الطول والعرض القديمة بالرمزين l ^I و b ^I، بينما يُشار إلى الجديدة بالرمزين l ^II و b ^II . ^{[ 3 ]} ويُلاحظ هذا الاصطلاح أحيانًا. ^{[ 4 ]}

يقع مصدر الراديو Sagittarius A* ، وهو أفضل مؤشر مادي لمركز المجرة الحقيقي، عند الإحداثيات 17 ^ساعة 45 ^دقيقة 40.0409 ^ثانية ، -29° 00′ 28.118″ (J2000). ^{[ 2 ]} عند تقريب هذه القيمة إلى نفس عدد الأرقام الواردة في الجدول، أي 17 ^ساعة 45.7 ^دقيقة ، -29.01° (J2000)، يكون هناك انحراف مقداره 0.07° تقريبًا عن مركز الإحداثيات المحدد، وهو ضمن هامش الخطأ المقدر لعام 1958 والبالغ ±0.1°. ونظرًا لموقع الشمس، الذي يقع حاليًا  تقع Sgr A* على بُعد 56.75 ± 6.20 سنة ضوئية شمال المستوى المتوسط، ووفقًا للتعريف الشمسي المركزي الذي اعتمده الاتحاد الفلكي الدولي، فإن إحداثياتها المجرية هي خط العرض -0° 07′ 12″ ، وخط الطول +0° 04′ 06″ . وبما أن نظام الإحداثيات المجرية، كما هو مُعرَّف، لا يدور مع الزمن،  فإن Sgr A* في الواقع يتناقص في خط الطول بمعدل دوران المجرة حول الشمس، Ω ، أي ما يقارب 5.7 ملي ثانية قوسية في السنة (انظر ثوابت أورت ).

يمكن تحويل موقع الجسم المُعبَّر عنه في نظام الإحداثيات الاستوائية إلى نظام الإحداثيات المجرية. في هذه المعادلات، α هو المطلع المستقيم ، وδ هو الميل . يشير NGP إلى قيم إحداثيات القطب المجري الشمالي، وNCP إلى قيم إحداثيات القطب السماوي الشمالي. ^{[ 5 ]}

$${\displaystyle {\begin{align}\sin(b)&=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(\delta )+\cos(\delta _{\text{NGP}})\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _ {\text{NGP}})\\\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})\\\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)&=\cos(\delta _{\text{NGP}})\sin(\delta) )-\sin(\delta _{\text{NGP}})\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha (NGP)$$

ويمكن أيضًا تحقيق العكس (من المجرة إلى خط الاستواء) باستخدام صيغ التحويل التالية. $${\displaystyle {\begin{aligned}\sin(\delta )&=\sin(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)+\cos(\delta _{\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\sin(\alpha -\alpha _ {\text {NGP}})&=\cos(b)\sin(l_{\text{NCP}}-l)\\\cos(\delta )\cos(\alpha -\alpha _{\text{NGP}})&=\cos(\delta _{\text{NGP}})\sin(b)-\sin(\delta) _ {\text{NGP}})\cos(b)\cos(l_{\text{NCP}}-l)\end{محاذاة}}}$$

أين:

$${\displaystyle \alpha _{\text{NGP}}=12^{h}51.4^{m}\qquad \delta _{\text{NGP}}=27.13^{\circ }\qquad l_{\text{NCP}}=122.93314^{\circ }}$$

في بعض التطبيقات، تُستخدم الإحداثيات المستطيلة القائمة على خطوط الطول والعرض المجرية والمسافة. وفي بعض الدراسات المتعلقة بالماضي البعيد أو المستقبل، يُفترض أن نظام الإحداثيات المجرية يدور بحيث يتجه المحور السيني دائمًا نحو مركز المجرة. ^{[ 6 ]}

يوجد نوعان رئيسيان من الإحداثيات المجرية المستطيلة ، شائعة الاستخدام لحساب سرعات الأجسام المجرية في الفضاء. في هذه الأنظمة، يُرمز إلى محاور xyz بالرمز UVW ، لكن التعريفات تختلف باختلاف المؤلفين. في أحد النظامين، يتجه المحور U نحو مركز المجرة ( l = 0°)، وهو نظام يميني (موجب باتجاه الشرق ونحو القطب الشمالي للمجرة)؛ أما في النظام الآخر، فيتجه المحور U نحو مركز المجرة المضاد ( l = 180°)، وهو نظام يساري (موجب باتجاه الشرق ونحو القطب الشمالي للمجرة). ^{[ 7 ]}

يمر خط الاستواء المجري عبر الأبراج التالية : ^{[ 8 ]}

• الربع المجري – أحد القطاعات الدائرية الأربعة لمجرة درب التبانة 
• نظام الإحداثيات المجري الفائق – نظام الإحداثيات الفلكي 
• أنظمة الإحداثيات الفلكية – نظام لتحديد مواقع الأجرام السماوية 
• تكوين المجرات وتطورها – فرع من علم الكونيات 
• درب التبانة – المجرة التي تحتوي على النظام الشمسي 

• محول الإحداثيات العالمي مؤرشف بتاريخ 17-10-2004 في Wayback Machine .
• نظام الإحداثيات المجرية - عرض توضيحي من وولفرام
• إحداثيات المجرة ، موسوعة الإنترنت للعلوم
• فيونا فينسنت، علم الفلك الموضعي: إحداثيات المجرة، مؤرشف بتاريخ 10 سبتمبر 2012 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) ، جامعة سانت أندروز
• أطلس الكون