ในการที่จะศึกษาหรือทำความเข้าใจในเรื่องของดาราศาสตร์นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจากดวงดาวทั้งหลายรวมทั้งวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ นั้นอยู่ไกลแสนไกล การบอกจะตำแหน่งของดวงดาวเหล่านั้นจึงไม่ใช่เรื่องง่ายแต่ในความไม่ง่ายนั้นก็แฝงไปด้วยเรื่องราวที่ชวนสนุกและน่าตื่นเต้น การหาวิธีที่จะสื่อสารกันว่ากำลังกล่าวถึงดวงดาวใด ดังนั้นขั้นแรกต้องสร้างจินตนาการก่อนว่ามีท้องฟ้าเป็นรูปครึ่งทรงกลมครอบเราอยู่ โดยมีเรายืนอยู่ที่จุดศูนย์กลางของครึ่งวงกลม เมื่อสมมติว่ามีท้องฟ้าแล้วจึงกำหนดต่อไปว่าดวงดาวหรือวัตถุท้องฟ้าที่ต้องการจะศึกษาอยู่ที่ใดบนท้องฟ้า  จากบทความนี้เราจะมาศึกษาตำแหน่งของดวงดาวกัน

ภาพดาราจักร (แกแล็คซี่ - galaxy) เป็นที่รวมของดวงดาว      
ที่มา https://www.pexels.com/photo/sky-space-dark-galaxy-2150/

         ในการบอกตำแหน่งของวัตถุใด ต้องบอกค่าอย่างน้อย 2 ค่า เช่น การบอกตำแหน่งบนโลก ต้องบอกค่าละติจูดและลองจิจูด เช่นเดียวกับการบอกตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้า ต้องบอกด้วยค่าอย่างน้อย 2 ค่า วิธีที่ง่ายคือ ใช้ระบบเส้นขอบฟ้า และเป็นการบอกตำแหน่งที่สัมพันธ์กับเวลา คือ เวลาเปลี่ยนไปตำแหน่งของวัตถุก็จะเปลี่ยนไป ในระบบนี้จะบอกตำแหน่งวัตถุด้วยค่า 2 ค่า คือ มุมทิศ (Azimuth) และมุมเงย (Altitude) เราสามารถวัดมุมทิศและมุมเงย

          การวัดมุมในระบบพิกัดขอบฟ้าประกอบด้วย มุมทิศ​ และ มุมเงย

          มุมทิศ (Alzimuth)​ เป็นมุมในแนวราบขนานกับเส้นขอบฟ้า นับจากทิศเหนือในทิศทางตามเข็มนาฬิกาไปยังทิศตะวันออก ทิศใต้ ทิศตะวันตก และกลับมายังทิศเหนืออีกครั้ง ซึ่งวัดจากทิศเหนือ (0° ) ไปตามเส้นขอบฟ้าในทิศตามเข็มนาฬิกา ไปยังทิศตะวันออก (90°) ทิศใต้ (180°) ทิศตะวันตก (270°) และกลับมาที่ทิศเหนือ (360°) อีกครั้งหนึ่ง ดังนั้นมุมทิศจึงมีค่าระหว่าง (0° - 360°)

          มุมเงย (Altitude) เป็นมุมในแนวตั้งหรือมุมที่มองขึ้นสูงจากขอบฟ้า นับจากเส้นขอบฟ้าขึ้นไปสู่จุดเหนือศีรษะ ซึ่งนับจากเส้นขอบฟ้า (0°) สูงขึ้นไปจนถึงจุดเหนือศีรษะ (90°) ดังนั้นมุมทิศจึงมีค่าระหว่าง (0° - 360°) ดังนั้นมุมเงยจึงมีค่าระหว่าง (0° - 90°) 

          นอกจากนี้ยังมีวิธีการวัดระยะเชิงมุมอย่างง่ายโดยไม่ต้องพึ่งเครื่องมือใด ๆ นั่นก็คือร่างกายของเรานั่นเอง

          การใช้ร่างกายเป็นเครื่องวัดมุม

          หากเราไม่มีอุปกรณ์วัดมุมที่ทันสมัยในการออกภาคสนามดูดาวจริง ๆ เราอาจจะต้องใช้ร่างกายของเราเป็นอุปกรณ์วัดมุมชั่วคราวไปก่อนโดยการยื่นแขนของเราไปข้างหน้าให้สุดแขน นิ้วมือของเราทั้ง 5 เป็นเครื่องบอกมุม ได้ดีทีเดียว

          - ความกว้างของนิ้วก้อย มีค่าเท่ากับ 1° ดวงอาทิตย์ และ ดวงจันทร์ กว้าง 1/2° หรือ ครึ่งหนึ่งของนิ้วก้อย

          - ความกว้างของนิ้วชี้นิ้วกลางนิ้วนาง สามนิ้วรวมกัน มีค่าเท่ากับ 5° หรือเท่ากับระยะระหว่างดาวคู่หน้าของดาวหมีใหญ่

          - ความกว้างของกำปั้น มีค่าเท่ากับ 10° หรือ 9 กำปั้นจากระดับสายตาจะถึง จุดยอดฟ้า Zinith หรือ จุดเหนือศีรษะพอดี

          - ความกว้างระหว่างนิ้วชี้ กับ นิ้วก้อย มีค่าเท่ากับ 15° ดาวเหนืออยู่สูงจากขอบฟ้า ประมาณ 15° หรือเท่ากับความกว้างระหว่างนิ้วชี้ กับ นิ้วก้อย

          - ความกว้างระหว่างนิ้วโป้ง กับ นิ้วก้อย มีค่าเท่ากับ 20°  หรือเท่ากับความยาวของดาวหมีใหญ่  

          ตัวอย่างวิธีการใช้ร่างกายเป็นเครื่องมือวัดมุม เช่นถ้าเราไปดูดาวดวงหนึ่งที่อยู่สูงจากขอบฟ้าทิศตะวันออก 22°  เราจะรู้ได้อย่างไรว่า 22° มันแค่ไหน ก็ใช้มือของเรานั่นแหละวัดได้เลย จะใช้มือซ้ายหรือมือขวาก็ได้แล้วแต่ถนัด แต่ขอให้เหยียดแขนให้ตรง แล้วกางมือเหยียดนิ้วให้เต็มที่ ใช้ตาข้างใดข้างหนึ่งเล็งผ่านนิ้วก้อยและนิ้วโป้งไปบนท้องฟ้า โดยให้ปลายนิ้วก้อยชี้ที่ขอบฟ้า ระยะทางเชิงมุมบนท้องฟ้าจากปลายนิ้วก้อยถึงปลายนิ้วโป้งจะประมาณ 22°   และในคืนที่มีดวงจันทร์เต็มดวง ให้เราลองกำมือชูนิ้วก้อยและเหยียดแขนออกไปให้สุด ทาบนิ้วก้อยกับดวงจันทร์ เราจะพบว่านิ้วก้อยของเราจะบังดวงจันทร์ได้พอดี เราจึงบอกได้ว่าดวงจันทร์มี "ขนาดเชิงมุม" (Angular Diameter) เท่ากับ 1° โดยขนาดเชิงมุมก็คือ ระยะเชิงมุมที่วัดระหว่างขอบ ของดวงจันทร์นั้นเอง ขนาดเชิงมุมของวัตถุขึ้นอยู่กับระยะห่างของวัตถุกับผู้สังเกต และขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางจริงของวัตถุนั้น

          สรุปได้ว่าการที่จะสามารถบอกหรือวัดตำแหน่งของดวงดาวหรือวัตถุท้องฟ้าได้อย่างค่อนข้างแม่นยำนั้น สิ่งที่สำคัญคือจะต้องรู้ทิศเหนือที่ถูกต้อง คือ ทิศที่ชี้ไปยังขั้วโลกเหนือเพราะการวัดมุมทิศ เราเริ่มวัดจากทิศเหนือไปตามเส้นขอบฟ้า และอีกประการหนึ่งคือ ต้องหมั่นสังเกตดวงดาวหรือวัตถุท้องฟ้าจริงก็จะเพิ่มความชำนาญและ สร้างความมั่นใจในการ บอกตำแหน่งและสังเกตกลุ่มดาวต่อไปได้

แหล่งที่มา

ตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้า . สืบค้นเมื่อวันที่ 29 มกราคม 2563, จาก http://astro.rajsima.ac.th/unit6_1.html

สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์กรมหาชน).  การวัดระยะทาง ทางดาราศาสตร์ (ตอนที่1).  สืบค้นเมื่อวันที่ 29 มกราคม 2563, จาก http://www.narit.or.th/index.php/astronomy-article/3343-astronomy-distance-01

Jean Kovalevsky and P.Kenneth Seidelmann. Fundamentals of Astrometry.   Retrieved January 29, 2020, from https://books.google.co.th/books?id=0Srje-dQBicC&pg=RA3-PA261&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false  

Stephen P. Maran, MD.  How to Determine the Positions of the Stars. : a review.  Retrieved January 29, 2020, from https://www.dummies.com/education/science/astronomy/determine-positions-stars/