אברציה כוכבית

האברציה הכוכבית נוצרת בגלל היחס בין מהירות האור ומהירות התנועה של הצופה בכדור הארץ. כאשר כדור הארץ נע בכיוון המקור (תנועת כדור הארץ מיוצגת בחצים כחולים) מיקומו של הכוכב מוסט. כשכיוון התנועה היחסי של כדור הארץ יתהפך מיקומו הנראה של הכוכב יתהפך ביחס למיקומו האמיתי. הגלים האדומים באיור מייצגים התקדמות של אלומת אור מכוכב מרוחק אל הצופה. מכוון שמהירותה האור סופית אלומה שתעבור בפתחו של טלסקופ תוסט ולכן יש להפנות את כיוון התצפית מעט בכיוון התנועה.

אברציה כוכבית, או האברציה של האור הינה תופעה אסטרונומית יחסותית אשר גורמת למיקום הכוכבים הנראה בשמים להשתנות בגלל תנועתו היחסית של כדור הארץ. תופעת האברציה הכוכבית נתגלתה ב1725 והוסברה לאחר מכן על ידי האסטרונום המלכותי ג'יימס בראדלי אשר הבין שמקורה ביחס שבין מהירות האור ומהירות תנועתו של כדור הארץ, בראדלי השתמש בתגלית זו על מנת למדוד את מהירות האור בדיוק טוב מקודמיו. עיקר האברציה הכוכבית נגרם מתנועת כדור הארץ סביב השמש, אברציה זו מכונה אברציה שנתית. האברציה הכוכבית אינה תלויה במרחק מכדור הארץ אל מקור האור, אלא בזווית שבין מהירות הניצבת של כדור הארץ לכיוון האמיתי אל מקור האור. בניגוד לתופעת הפרלקסה בה כוכבים קרובים נראים כמשנים את מיקומם ביחס לכוכבים רחוקים, האברציה הכוכבית משפיעה על כל הכוכבים הסמוכים זה לזה באופן דומה. האברציה הכוכבית מגיעה ל-$20.5''$ (20 שניות קשת) בממוצע שנתי, אולם ישנן השפעות נוספות המסתכמות לאברציה הכוללת. השפעות אלו קטנות יותר בגלל התלות במהירות היחסית הנוצרת.

מקור האברציה הכוכבית

מכוון שמהירות האור סופית נדרש זמן מה לאור הנפלט ממקור עד להגעתו לצופה. כוכב המרוחק כך שהפרלקסה שלו לא תורגש ישנה את מיקומות בגלל תנועתו המשיקית של כדור הארץ לפי היחס

$\tan \theta = \frac{c}{V_t}$

כאשר $\theta$ הינה זווית האברציה, $V_t$ הינו רכיב המהירות המשיקית של כדור הארץ ביחס לכוכב. במצב שכזה יהיה על צופה להטות את הטלסקופ בזווית $\theta$ ביחס למיקומו האמיתי בשמיים. קל לראות מהגדרה זו כי הזווית נוצרת מחיבור וקטורי המהירות של האור הנפלט מהכוכב ומהירותו המשיקית של כדור הארץ. גודל האברציה הינו כאחוז מגודל הירח המלא, גודל הקטן מיכולת הראיה האנושית אך גדול מספיק למדידה בטלסקופים.

סוגי אברציה

מכוון שתנועתו של כדור הארץ סביב השמש אינה התנועה היחידה במרחב ישנן תרומות נוספות לאברציה הכוללת. האברציה הכוכבית השנתית תלויה בבקו הרוחב האקליפטי של הכוכב וגודלה מגיע ל$20.5''$ (20 לכל כיוון. האברציה הכוכבית היומית הנגרמת מסיבוב כדור הארץ סביב עצמו תלויה בקו הרוחב של הצופה ומגיעה בקו המשווה ל-$0.''35$ (20. אברציה פלנטרית נוצרת בגלל התנועה היחסית שבין כדור הארץ וכוכבי הלכת. אברציה כוכבית מוחלטת הנוצרת מתנועת השמש סביב מרכז הגלקסיה, אברציה זו בעלת השפעה קטנה עד שנהוג להתייחס אליה כקבועה.