Αειφανείς αστέρες

Αειφανής αστέρας (ή αλλιώς παραπόλιος αστέρας) χαρακτηρίζεται ένας αστέρας ο οποίος, παρατηρούμενος από ένα συγκεκριμένο γεωγραφικό πλάτος, δε δύει ποτέ κάτω από τον ορίζοντα, λόγω της εγγύτητάς του σε έναν από τους δύο ουράνιους πόλους. Συνεπώς, οι αιεφανείς αστέρες είναι ορατοί προς την κατεύθυνση του πλησιέστερου πόλου όλη νύχτα, για κάθε νύχτα του έτους, μιας και δεν εμφανίζονται να δύουν ποτέ. Ολα τα αειφανή άστρα βρίσκονται εντός ενός πολικού κύκλου, του οποίου το μέγεθος καθορίζεται από το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή. Συγκεκριμένα, το γωνιακό μέτρο της ακτίνας αυτού του κύκλου ισούται με το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή. Όσο πιο κοντά βρίσκεται ο παρατηρητής στον Βόρειο ή στον Νότιο Πόλο, τόσο μεγαλύτερος είναι ο πολικός κύκλος του.

 Καθώς η Γη περιστρέφεται καθημερινά γύρω από τον άξονά της, τα αστέρια φαίνεται να κινούνται σε κυκλικές διαδρομές γύρω από έναν από τους ουράνιους πόλους (τον βόρειο ουράνιο πόλο για τους παρατηρητές στο βόρειο ημισφαίριο ή τον νότιο ουράνιο πόλο για τους παρατηρητές στο νότιο ημισφαίριο). Τα αστέρια μακριά από τους ουράνιους πόλους φαίνεται να περιστρέφονται σε μεγάλους κύκλους. Τα αστέρια που βρίσκονται πολύ κοντά σε έναν ουράνιο πόλο περιστρέφονται σε μικρούς κύκλους και ως εκ τούτου δεν φαίνεται να εμπλέκονται σε καμία ημερήσια κίνηση. Ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή στη Γη, μερικά αστέρια - τα αειφανή - είναι αρκετά κοντά στον ουράνιο πόλο ώστε παραμένουν συνεχώς πάνω από τον ορίζοντα, ενώ άλλα αστέρια βυθίζονται κάτω από τον ορίζοντα για ένα μέρος της καθημερινής κυκλικής τους διαδρομής (και άλλα παραμένουν μόνιμα κάτω από τον ορίζοντα, και ονομάζονται αφανή). Τα αειφανή άστρα φαίνεται να βρίσκονται μέσα σε έναν κύκλο με κέντρο τον ουράνιου πόλου και εφαπτομένη τον ορίζοντα. Στον Βόρειο Πόλο της Γης, ο βόρειος ουράνιος πόλος βρίσκεται ακριβώς στο Ζενίθ, και όλα τα ορατά αστέρια (δηλαδή όλα τα αστέρια του Βόρειου Ουράνιου Ημισφαιρίου) είναι αειφανή. Ταξιδεύοντας νότια, ο βόρειος ουράνιος πόλος κινείται προς τον βόρειο ορίζοντα. Όλο και περισσότερα αστέρια που βρίσκονται σε απόσταση από αυτόν αρχίζουν να εξαφανίζονται κάτω από τον ορίζοντα για κάποιο μέρος της ημερήσιας «τροχιάς» τους και ο κύκλος που περιέχει τα εναπομείναντα αειφανή αστέρια γίνεται όλο και πιο μικρός. Στον Ισημερινό, αυτός ο κύκλος εξαφανίζεται σε ένα μόνο σημείο –τον ίδιο τον ουράνιο πόλο– που βρίσκεται στον ορίζοντα, και έτσι όλα τα αστέρια που μπορούν να είναι αειφανή βρίσκονται για το ήμισυ κάθε 24ωρου κάτω από τον ορίζοντα. Εκεί, ο ίδιος ο Πολικός Αστέρας μπορεί να παρατηρηθεί μόνο όταν ο βόρειος ορίζοντας είναι ανεμπόδιστος. Αν κάποιος ταξιδέψει νότια του Ισημερινού, συμβαίνει το αντίθετο. Ο νότιος ουράνιος πόλος εμφανίζεται όλο και πιο ψηλά στον ουρανό και όλα τα αστέρια που βρίσκονται μέσα σε έναν ολοένα και μεγαλύτερο κύκλο με κέντρο σε αυτόν τον πόλο γίνονται αειφανή γύρω από αυτόν. Αυτό συνεχίζεται μέχρι να φτάσει κανείς στον Νότιο Πόλο της Γης όπου, για άλλη μια φορά, όλα τα ορατά αστέρια είναι αειφανή. Ο Βόριος Ουράνιος Πόλος βρίσκεται πολύ κοντά (λιγότερο από 1° μακριά) στον Πολικό Αστέρα (Polaris ή Αστέρι του Βορρά). Συνεπώς,από το Βόρειο Ημισφαίριο, όλα τα αειφανή άστρα φαίνεται να κινούνται γύρω από τον Polaris. Ο ίδιος ο Πολικός Αστέρας παραμένει σχεδόν ακίνητος, πάντα στο βορρά (δηλαδή αζιμούθιο 0°) και πάντα στο ίδιο ύψος (γωνία από τον ορίζοντα), ίσο με το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή. Το Αστέρι του Βορρά έχει πάντα αζιμούθιο ίσο με μηδέν. Το υψόμετρο του ουράνιου πόλου για ένα δεδομένο γεωγραφικό πλάτος Ø είναι σταθερό και η τιμή του δίνεται από τον ακόλουθο τύπο: A = 90° - Ø. Όλα τα αστέρια με απόκλιση μικρότερη από το Α δεν είναι αειφανή. Το αν ένα αστέρι είναι αειφανές εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή. Εφόσον το ύψος του βόρειου ή του νότιου ουράνιου πόλου (όποιου από τους δύο είναι ορατός) πάνω από τον ορίζοντα ισούται με την απόλυτη τιμή του γεωγραφικού πλάτους του παρατηρητή, κάθε αστέρι του οποίου η γωνιακή απόσταση από τον ορατό ουράνιο πόλο είναι μικρότερη από το απόλυτο γεωγραφικό πλάτος θα είναι αειφανές. Για παράδειγμα, εάν το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή είναι 50° Β, οποιοδήποτε αστέρι θα είναι αειφανές εάν απέχει λιγότερο από 50° από τον βόρειο ουράνιο πόλο. Εάν το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή είναι 35° Ν, τότε όλα τα αστέρια που βρίσκονται σε απόσταση 35° από τον νότιο ουράνιο πόλο είναι αειφανή. Τα αστέρια στον ουράνιο ισημερινό δεν είναι αειφανή από οποιοδήποτε γεωγραφικό πλάτος σε οποιοδήποτε ημισφαίριο της Γης. Το εάν ένα δεδομένο αστέρι είναι αειφανές στο γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή (θ) μπορεί να υπολογιστεί με βάση την απόκλιση του αστεριού (δ). Το αστέρι είναι αειφανές αν το θ + δ είναι μεγαλύτερο από +90° (παρατηρητής στο βόρειο ημισφαίριο), ή το θ + δ είναι μικρότερο από −90° (παρατηρητής στο νότιο ημισφαίριο). «Ένα αστέρι του οποίου ο ημερήσιος κύκλος βρίσκεται πάνω από τον ορίζοντα δεν δύει ποτέ, παρόλο που δεν είναι ορατό κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ο χαρακτηρισμός ενός αστεριού ως αειφανές εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή. Στον ισημερινό κανένα αστέρι δεν είναι αειφανές. Στο Βόρειο ή στο Νότιο Πόλο όλα τα ορατά αστέρια είναι αειφανή, αφού μόνο το μισό της ουράνιας σφαίρας είναι δυνατόν να παρατηρηθεί. Για οποιοδήποτε άλλο γεωγραφικό πλάτος, ένα αστέρι ειναι αειφανές όταν η απόκλιση του είναι μεγαλύτερη από 90° μείον το γεωγραφικό πλάτος, εμφανίζοντας έτσι κυκλική πορεία γύρω από τον ουράνιο πόλο, χωρίς ποτέ να δύει. Ένας αστερισμός που αποτελείται εξ ολοκλήρου από αειφανή αστέρια ονομάζεται επίσης αειφανής. Από το μεγαλύτερο μέρος της Ευρώπης (πάνω από πλάτος. 40° Β) η Μεγάλη Άρκτος είναι αειφανής». Ομοίως, ένα άστρο δεν θα ανατείλει ποτέ πάνω από τον τοπικό ορίζοντα εάν το δ − θ είναι μικρότερο από −90° (για παρατηρητή στο βόρειο ημισφαίριο), ή το δ − θ είναι μεγαλύτερο από +90° (για παρατηρητή στο νότιο ημισφαίριο). Έτσι, για παράδειγμα, ο Κάνωπος είναι αόρατος από την Ελλάδα και την Ευρώπη. Μερικά αστέρια που ανήκουν στους βόρειους αστερισμούς (όπως η Κασσιόπη, ο Κηφέας, η Μεγάλη Άρκτος και η Μικρή Άρκτος) είναι αειφανή βόρεια του Τροπικού του Καρκίνου (23° 26′ Β). Τα αστέρια των μακρινών νότιων αστερισμών (όπως ο Σταυρός του Νότου, η Μυία και ο Ύδρος) είναι αειφανής για παρατηρητές νοτίως του Τροπικού του Αιγόκερω (23° 26′ Ν). Τα αστέρια (και οι αστερισμοί) που είναι αειφανή σε ένα ημισφαίριο είναι πάντα αόρατα (αφανή) για ίδιο γεωγραφικό πλάτος (ή υψηλότερο) του αντίθετου ημισφαιρίου και ποτέ δεν εμφανίζονται πάνω από τον ορίζοντα. Για παράδειγμα, το νότιο αστέρι Άλφα Νοτίου Σταυρού είναι αόρατο από την Ευρώπη. Ομοίως, τα επτά αστέρια του βόρειου αστερισμού της Μεγάλης Άρκτου είναι αόρατα από το μεγαλύτερο μέρος της περιοχής της Παταγονίας της Νότιας Αμερικής. Ένας αειφανής αστερισμός είναι ένας αστερισμός (ομάδα αστεριών) που δεν δύει ποτέ κάτω από τον ορίζοντα, όπως φαίνεται από μια τοποθεσία στη Γη. Από τον Βόρειο Πόλο, όλοι οι πλήρως ορατοί αστερισμοί βόρεια του ουράνιου ισημερινού είναι αειφανείς, και ομοίως για τους αστερισμούς νότια του ουράνιου ισημερινού, από τον Νότιο Πόλο. Από τον Ισημερινό, δεν υπάρχουν αειφανεις αστερισμοί. Από τα μεσαία βόρεια γεωγραφικά πλάτη (40–50° Β), οι αειφανείς αστερισμοί μπορεί να περιλαμβάνουν τη Μεγάλη Άρκτο, τη Μικρή Άρκτο, τον Δράκοντα, τον Κηφέα, την Κασσιόπη και τους λιγότερο γνωστούς Καμηλοπάρδαλη, Λύγκα και Σαύρα. Ουράνιος πόλος Ουράνια σφαίρα Βόρειος πολικός αστέρας Ουράνια μηχανική