AlsEpoche wird in derAstronomie ein Zeitpunkt bezeichnet, auf den sich die Angaben vonHimmelskoordinaten,Bahnelementen oderEphemeriden beziehen.
Der Begriff kommt vonaltgriechischἐποχήepochḗ „Anhalten“, „Haltpunkt [in der Zeitrechnung]“; in der Astronomie speziell „fester Zeitpunkt, auf den bezogen Positionen definiert und ihre Änderungen berechnet werden“, siehe „Konstellation“.[1][2]
Die Epoche kann als ein Zeitpunkt verstanden werden, in dem ein „Schnappschuss desMakrokosmos“ erstellt wird. Mit dieser Momentaufnahme werden alle relevantenZahlenwerte festgehalten.
Für andere, nicht zu sehr abweichende Zeitpunkte können die Himmelskoordinaten vonastronomischen Objekten außerhalb desSonnensystems, insbesondere vonSternen, aus den auf eine bestimmte Epoche bezogenen Angaben durch Berücksichtigung derPräzession, d. h. der langsamenKreiselbewegung derErdachse, und derEigenbewegung des Objekts berechnet werden. Dies ist bei allen genauen Messungen in Astronomie undGeodäsie von Bedeutung, aber z. B. auch für Bahnberechnungen,Raumfahrt und die Ausrichtung vonTeleskopen.
Daher wird dasMittlereÄquinoktium (derFrühlingspunkt) zu diesem Zeitpunkt alsReferenzpunkt aller angegebenenKoordinaten verwendet und alsÄquinoktium des Datums oderÄquinoktium der Koordinaten bezeichnet.
In der Astronomie ist es oft wünschenswert, zeitabhängigeGrößen auf einen für alle Beobachtungsorte gleichzeitig eintretenden Zeitpunkt beziehen zu können. Für diesen Zweck wurde im 19. Jahrhundert vonFriedrich Wilhelm Bessel eine Konvention für Standardepochen (siehe unten) eingeführt, welche deshalbBesselsche Epochen genannt werden.
Eine Besselsche Epoche ist ein Zeitpunkt, zu dem die mittlereRektaszension dermittleren Ephemeridensonne (also die mittlere Position der auf denHimmelsäquator projizierten wahrenSonne), behaftet mit dem konstanten Teil derAberration (−20,5″) und vom mittlerenÄquinoktium des Datums aus gemessen, exakt 280° (oder imStundenmaß: 18h 40m) beträgt. Diese Zeitpunkte liegen in der Nähe des 1. Januar, fallen aber von Jahr zu Jahr auf ein etwas unterschiedliches Datum. Sie werden durch Hinzufügen von „.0“ an die Jahreszahl bezeichnet. Auf diese Besselschen Standardepochen (s. u.) bezogen sich bis 1984 die Äquinoktien und Epochen derSternkataloge,Bahndaten usw.: Die Angabe „Äquinoktium 1950.0“ bedeutete also den Beginn des Besselschen Sonnenjahres 1950.
Zur Unterscheidung von den später eingeführtenJulianischen Epochen, die wie zum Beispiel J2000.0 durch ein vor die Jahreszahl gesetztes „J“ gekennzeichnet sind, wird heutzutage eine Besselsche Epoche durch ein „B“ gekennzeichnet: B1950.0.
DasBesselsche Sonnenjahr oder kurzBessel-Jahr beginnt jeweils zum Zeitpunkt einer Besselschen Epoche. Die Jahreslänge entspricht ungefähr der destropischen Jahres von etwa 365,2422 Tagen Länge. Manche Rechnungen benutzen denBesselschen Jahresbruchteil (üblicherweise mit
bezeichnet), welcher vom Beginn des Besselschen Sonnenjahrs aus zu zählen ist. Manchmal bezieht sich der Jahresbruchteil auf dennächstgelegenen Beginn eines Besselschen Sonnenjahrs und ist dann in der zweiten Jahreshälfte negativ zu zählen.
Ist
dasJulianische Datum eines beliebigen Zeitpunkts, so ist dieser in Besselscher Jahreszählung gegeben durch[3]
.
Umgekehrt ist damit
.
Die Zeitskala ist dieTerrestrische Zeit TT.[3]Der hier eingehende Wert für die Länge des tropischen Jahres ergibt sich direkt aus der Definition der Sekunde von 1960.[4] Die Abnahme der Jahreslänge um etwa 0,5 s je Jahrhundert wird nicht berücksichtigt, so dass diese beiden Gleichungen die obige Definition der Besselschen Epoche nicht exakt widerspiegeln.
Da der „Besselsche Jahresbeginn“ wegen derSchalttage nicht genau auf 1. Januar mittags (12 UhrUT) fällt, entschlossen sich dieIAG undIUGG im Jahre 1984, künftig die Epochen julianisch zu definieren. Dies wird ab 1985 durch den führenden BuchstabenJ anstattB (für Bessel) charakterisiert. Zwischen zwei Julianischen Epochen liegen also genau 365,25Tage (einJulianisches Jahr). Zwischen zwei Epochen mit 100 Jahren Abstand also 36525 Tage, einJulianisches Jahrhundert.
Für die Umrechnung in eine andere Julianische Epoche ist dieJulianische Jahreslänge von genau 365,25 Tagen zu verwenden.
UmMessdaten, die zu verschiedenenZeitpunkten gewonnen werden, miteinander vergleichen zu können, wird eineStandardepoche definiert, und das Äquinoktium dieses Datums trägt alsStandardäquinoktium denselben Namen.
Für diesen Beobachtungszeitpunkt werden zum einen besonders genaueSternkataloge erstellt, die einFundamentalsystem (als Annäherung an ein idealisiertesInertialsystem) ermöglichen, als auch alle anderenastronomischen Basisgrößen für Raum, Zeit und Bewegung möglichst präzise katalogisiert. Auf diese können dann alle veränderlichen Größenreduziert, d. h. vereinheitlicht werden. Standardepochen wurden früher alle 25 Besselsche Epochen festgelegt, heute alle 50 Julianische Epochen.
Für die Standardepochen ergibt sich
| Epoche | Datum, Uhrzeit | Julianisches Datum |
|---|
| B1850.0 | 31. Dez. 1849, 16:52 Londoner Ortszeit | 2.396.758,203 |
| B1900.0 | 31. Dez. 1899, 19:31 GMT | 2.415.020,313 |
| B1950.0 | 31. Dez. 1949, 22:09 UT | 2.433.282,423 |
| J2000.0 | 01. Jan. 2000, 11:59 UTC | 2.451.545,000 |
Die gegenwärtig für Sternkataloge unddynamische Theorien empfohlene Standardepoche ist J2000.0.J2000.0 entspricht der Festlegung desFundamentalsystems auf den 1. Januar 2000 12:00TT =JD 2451545,0,[5] was dem 1. Januar 2000, 11:58:55,816UTC entspricht.[6] Julianische Standardepochen werden nur noch alle 50 Julianische Jahre (18262,5 Tage) festgelegt, die nächste wird voraussichtlich J2050.0 sein.
Mit dem Übergang von B1950.0 auf J2000.0 wurde auch dervierte Präzisions-Sternkatalog auf den neuen Stand desfünften Katalogs gebracht und die etwa 2000Fundamentalsterne durch interferometrische VLBI-Messungen zu 500extragalaktischen Radioquellen (Quasar) abgestützt. Dadurch ist es der modernenAstrometrie möglich, das kosmischeBezugssystem und seine Veränderungen auf besser als 0,01″ zu definieren. Mit dieser Genauigkeit entspricht es nun einem echten, unbewegtenInertialsystem.
Es ist möglich, die Besselschen Epochen über das Jahr 1984 hinaus und die Julianischen Epochen für davorliegende Zeitpunkte zu berechnen. Dies ist allerdings nicht üblich.
- ↑Wilhelm Pape, Max Sengebusch (Bearb.): Handwörterbuch der griechischen Sprache. 3. Auflage, 6. Abdruck, Vieweg & Sohn, Braunschweig 1914. 1914, abgerufen am 13. August 2018.
- ↑Robert Scott,Henry George Liddell: A Greek-English Lexicon. Abgerufen am 13. August 2018.
- ↑ab[Resolutions of the] XVIth General Assembly, Grenoble. (PDF) IAU, 1976, S. 15, 16 f., abgerufen am 23. März 2019 (englisch, Notes on Recommendations 2 and 5).
- ↑Resolution 9 of the 11th CGPM. Definition of the unit of time (second). Bureau International des Poids et Mesures, 1960, abgerufen am 15. April 2021 (englisch).
- ↑United States Naval Observatory (Hrsg.):TheAstronomical Almanac for the year 2009. U.S. Government Printing Office, 2007,ISBN 978-0-11-887342-0,S. B3 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑TT = TAI+32,184 s und TAI = UTC+32 s im Jahr 2000
