มาตรดาราศาสตร์

ภาพประกอบของการใช้อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ในช่วงความยาวคลื่นแสงเพื่อตรวจสอบตำแหน่งที่แม่นยำของดาว ได้รับความอนุเคราะห์จาก NASA / JPL-Caltech
มาตรดาราศาสตร์ (Astrometry) หรือ วิชาวัดตำแหน่งดาว เป็นสาขาวิชาหนึ่งของดาราศาสตร์ เกี่ยวข้องกับการตรวจวัดและการอธิบายตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของดวงดาวหรือวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ ข้อมูลจากการศึกษาในสาขานี้มีความสำคัญอย่างมากในปัจจุบันสำหรับงานวิจัยด้านจลนศาสตร์และจุดกำเนิดของระบบสุริยะ ตลอดจนดาราจักรทางช้างเผือกของเรา

**ประวัติ**
ประวัติศาสตร์ของวิชาวัดตำแหน่งดาว เชื่อมโยงกับประวัติศาสตร์ของสารบัญแฟ้มดาวฤกษ์ ซึ่งทำให้นักดาราศาสตร์สามารถอ้างอิงกับวัตถุในท้องฟ้า เพื่อให้สามารถติดตามความเคลื่อนไหวของวัตถุเหล่านั้นได้ ย้อนหลังไปถึงฮิปปาร์คอสผู้ซึ่งมีชีวิตอยู่ในช่วงประมาณ 190 BC ได้ใช้สารบัญแฟ้มดาวฤกษ์ของทิโมคาริส และอริสติลลอส รุ่นก่อนหน้าเขาและการค้นพบว่าโลกมีการหมุนควง

**โปรแกรมช่วยในการศึกษา**
 Astrometrica- MPO (computer program)

**การนับจำนวนดาวด้วยตาเปล่า**
ท้องฟ้านั้นกว้างใหญ่กับเวลากลางคืน ยิ่งแถบชนบทที่ไม่ค่อยมีไฟส่องในเวลากลางคืน ทำให้เห็นดวงดาวชัดเจน เราไม่สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของดาว เพราะดาวมีเคลื่อนที่เร็วแบบจำเพาะหรือการเคลื่อนที่ของทรงกลมฟ้า ซึ่งมีการทดลองให้เราสามารถทำการทดลองเองได้ เป็นการสังเกตการณ์ดวงดาวบนท้องฟ้าด้วยตาเปล่า เป็นวิธีง่าย ๆ ที่จะสามารถช่วยให้เราได้รู้ว่า แท้จริงแล้วบนท้องฟ้าที่เรามองเห็นนั้นมีดาว (ประมาณ) กี่ดวง โดยบทความของสสวท ซึ่งสามารถนำไปในการทดลองโดยใช้ตาเปล่ากับอุปกรณ์ที่ประดิษฐ์เองได้ง่าย ๆ ดังนี้

**วัสดุ-อุปกรณ์**
#กระดาษแข็ง ขนาด 25 ซม.× 25 ซม.
#แผ่นไม้ ขนาด กว้าง 4 ซม. × ยาว 60 ซม.
#ไม้บรรทัด
#กรรไกร
#ลวดหนีบกระดาษ
#เทปกาวใส

**วิธีทำ**
อุปกรณ์นับดาว
#นำกระดาษแข็งขนาด 25 ซม. × 25 ซม. มาเจาะช่องตรงกลางออกให้มีขนาดประมาณ 15 ซม. × 15 ซม. ช่องว่างที่คล้ายหน้าต่างนี้จะใช้เป็นช่องสำหรับส่องเพื่อนับดาว
#วัดความยาวจากปลายแผ่นไม้เข้ามาเป็นระยะ 10 ซม. แล้วขีดเส้นเพือทำเครื่องหมายตำแหน่งดังกล่าวบนแผ่นไม้
#ง้างปลายลวดหนีบกระดาษด้านหนึ่งให้เปิดออก และงอลวดหนีบกระดาษให้เป็นมุมฉาก (90 องศา) ใช้เทปใสปิดทับปลายลวดด้านหนึ่งเข้ากับแผ่นไม้ที่ระยะ 10 ซม. และปิดเทปใสกับปลายลวดอีกด้านหนึ่งเข้ากับกระดาษแข็ง
#นำอุปกรณ์ที่ประดิษฐ์ได้ไปใช้สังเกตดาว โดยพยายามเลือกบริเวณที่ไม่มีแสงไฟจากถนนหรือบ้านเรือนรบกวน เมื่อปรับสายตาให้ชินกับความมืดแล้วให้ถือปลายไม้ชิดกับดวงตาข้างหนึ่งแล้วสังเกตดาวผ่านช่องหน้าต่างที่เจาะไว้ นับดวงดาวที่สังเกตได้ภายในช่องหน้าต่าง บันทึกไว้
#เลือกบริเวณที่จะนับดาวบริเวณอื่นอีก 2 แห่ง ทำเช่นเดียวกับข้อ 4. แล้วบันทึกจำนวนดาวที่สังเกตได้ ซึ่งท่านจะได้ข้อมูลจำนวนดาวรวมทั้งหมด 3 บริเวณ
#นำค่าของจำนวนดาวที่บันทึกได้ทั้ง3แห่งมาหาค่าเฉลี่ย แล้วนำค่าเฉลี่ยมาคูณด้วย 70 ก็จะได้จำนวนของดวงดาวโดยประมาณที่เราสามารถมองเห็นบนท้องฟ้ายามค่ำคืน ตัวเลข 70 มาจากไหน พื้นที่ทั้งหมดบนท้องฟ้ารอบตัวเรามีลักษณะเป็นทรงกลม เมื่อเราใช้อุปกรณ์สำหรับส่องเพื่อนับดาว นั่นหมายถึงเราส่องดูแค่ส่วนหนึ่งของทรงกลมเท่านั้น ถ้าให้ความยาวของแผ่นไม้เป็นรัศมี (R) ของทรงกลมที่เราจะสามารถมองเห็นดาวบนท้องฟ้าได้ทั้งหมด 
ดังนั้น พื้นที่ผิวทรงกลม  ตารางเซนติเมตร 
พื้นที่ของช่องหน้าต่างที่เราใช้ส่องดาว  ตาราเซนติเมตร 
ดังนั้น ต้องใช้อุปกรณ์ส่องดาวจำนวนประมาณ = 140 อัน จึงจะส่องดาวได้เต็มพื้นที่ผิวทรงกลม แต่เราสามารถมองเห็นท้องฟ้าได้เพียงครึ่งวงกลม (อีกครึ่งนึงอยู่ใต้เท้าไม่สามารถมองเห็นได้) ดังนั้น จึงต้องใช้อุปกรณ์ส่องดาวจำนวน = 70 อัน จึงจะเห็นดาวทั้งครึ่งทรงกลมได้
ด้วยเหตุผลนี้ เมื่อเราใช้อุปกรณ์ส่องดาวตามที่ประดิษฐ์ได้ จึงต้องนำจำนวนดาวเฉลี่ยมาคูณด้วย 70 จึงจะเทียบเท่ากับจำนวนดาวบนท้องฟ้า (โดยประมาณ) ที่เรามองเห็นได้

**ดูเพิ่ม**
 ดาวเทียมฮิปปาร์คอส ขององค์การอวกาศยุโรป

**อ้างอิง**

**หนังสืออ่านเพิ่มเติม**

**แหล่งข้อมูลอื่น**
 http://ad.usno.navy.mil/ date=2011-07-24  Astrometry Department of the U.S. Naval Observatory- http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/planet_like_body.html date=2007-11-30 - http://www.space.com/scienceastronomy/quaoar_discovery_021007.html- http://www.gps.caltech.edu/~mbrown Mike Brown's Caltech Home Page- http://www.gps.caltech.edu/%7Embrown/papers/ps/sedna.pdf Scientific Paper describing Sedna's discovery- http://www.rssd.esa.int/index.php?project=HIPPARCOS