2015年5月12日 星期二

三種天球投影下的全天星座圖

  《天聞季報》2015年春季號「多波段看宇宙」原本排在去年夏季出刊,若干內容很早就完成了。為了解讀各波段的巡天觀測結果,才注意到有好幾種不同的天球投影方法都可能被用到。以前曾經將〈耶魯亮星表〉(Yale Bright Star Catalog)依照天體的天球赤道坐標(赤經赤緯)製作成恆星圖。這亮星表大致上包括所有肉眼可見的恆星。趁此機會透過open source的《Starlink》程式庫〈libpal.a〉,搭配國際天文聯合會IAUSOFA》程式庫中的〈libsofa_c.a〉,將赤道坐標轉換成銀河坐標。為了視覺上不至於太過擁擠,選取了9110顆星之中較亮的4022顆。星座的圖樣基本上來自當年的《Startchart》程式,當中有一個不大完整的〈pattern.star〉檔案。個人看著IAU的星座圖,把剩下的幾個南天星座稍微花點時間補齊了,不過星座圖樣並沒有什麼一定的標準。

  莫爾威投影(Mollweide projection)、艾托夫投影(Aitoff projection)、漢麥爾投影(Hammer projection)三種投影方法的數學細節都可以在維基百科上找到。當然也可能有其他的投影方法。此處提供在下透過上述這三種投影法繪製的全天星座圖(檔案格式:pdf):

  1. 全天星座圖(銀河坐標+莫爾威投影)
  2. 全天星座圖(銀河坐標+艾托夫投影)
  3. 全天星座圖(銀河坐標+漢麥爾投影)
藍色圓點依照銀河坐標經緯度每隔30度繪製,圓點半徑5度,每個圓點所代表的面積應該都一樣。從這些圓點的分布和變形的情況可以稍微看出不同投影方法的差別。原始的向量圖檔(PostScript格式)是文字檔,可以依照不同的需求調整顏色、線寬、星點大小,如有需求請私訊連絡。

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