우리가 살고 있는 은하 내에는 천억 개 이상의 별들이 있다. 그러나 그 중에서 맨눈으로 볼 수 있는 별은 6000개 정도밖에 되지 않지만, 이들을 연구하기 위해 어디에서 어느만큼 위치에 있는지를 결정해야 한다. 한 예로 지구상의 위치를 표시할 때 경도와 위도로써 정확히 표현할 수 있다. 마찬가지로 별들도 그것을 결정하는 방법들이 여러가지 있는데 그것은 다음과 같다.
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 지평 좌표계 : 고도와 방위각으로 천체의 위치를 표시한다.
아래 그림에서 보듯이, 관측자가 서 있는 지평면을 기준으로 한 좌표계를 가리켜 지평 좌표계라고 한다. 이것은 관측 시간, 관측자의 위치에 따라 달라지므로 고정적인 값이 아니다.
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고도(h)
:천체를 지나는 수직권을 따라 지평면에서 천체까지 잰 각
방위각(A)
:천체를 지나는 수직권과 자오선 사이를 북점을 기준으로 시계방향으로 잰 각(0~360도)
천정 거리(z)
:천정에서 천체까지의 각도(z=90도-h) |
적도 좌표계 : 적경과 적위로 천체의 위치를 표시한다.
적도 좌표계는 춘분점과 적도면을 기준으로 천체의 위치를 나타내는 좌표이다. 시간과 장소에 따라 변하는 지평 좌표계와는 달리, 적도 좌표계는 변하지 않는 고유한 값이므로, 천체를 관측하는 데는 유리하다.
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적경(a)
:춘분점을 따라 반시계 방향으로 천체의 시간권까지 잰 값(0~24h)
적위(δ)
:천구의 적도면에서 천체까지의 각을 시간권을 따라 남북 방향으로 잰 값(0~±90도) |
위치를 알고 나서 다음에 할 일을 그 별이 얼마나 멀리 떨어져 있는가를 아는 일이다. 즉, 별의 거리를 측정해야 한다. 이들 방법에는 여러 가지가 있지만, 연주 시차를 이용한 방법이 가까운 별의 거리를 측정하는 일반적인 방법으로 사용되고 있다.
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연주 시차를 이용한 거리 측정 방법
우리가 밤하늘에서 보고 있는 별들은 하나의 점으로 밖에 보이지 않지만, 그것의 실제 크기는 태양의 크기를 훨씬 능가하는 것들이 많다. 그러면 얼마나 멀리 떨어져 있기에, 한 점 정도로 밖에 보이지 않는 것일까?
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별까지의 거리를 잴 때, 비교적 가까운 별까지의 거리를 재는 기본적인 방법으로 연주 시차(삼각 시차)를 이용하는 방법이 있다. 연주 시차란 지구가 공전함에 따라 별의 위치가 상대적으로 이동해 가는데 그림에서 보듯, 6개월만에 별이 이동한 각도의 절반이다. 이것을 이용해 다음과 같이 거리를 구할 수 있다.
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 그림에서 태양, 별, 지구가 이루는 직각 삼각형을 생각할 때, 삼각함수의 근사값을 이용하여 거리를 구하면 다음과 같다.
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