Heliocentrická korekce

Jednou ze závěrečných fází redukce spekter je oprava spektra o heliocentrickou korekci. Jedná se v podstatě o eliminování vlivu pohybu pozorovatele na povrchu Země vůči pozorovanému objektu-hvězdě. O opravu, která říká, jakou rychlostí se pozorovatel blíží k hvězdě nebo se od ní vzdaluje v důsledku svého vlastního pohybu. Teprve eliminováním tohoto efektu dostaneme hodnotu rychlosti, jakou se k nám blíží nebo se od nás vzdaluje samotná hvězda. Víme totiž, že planeta Země rotuje kolem své osy jednou za 24 hodin a obíhá kolem Slunce jednou za 365.25 dne. Znamená to, že pozorovatel na povrchu Země sdílí se svou planetou oba tyto pohyby. Vůči hvězdě se tedy pohybuje. Opravou o tento pohyb se dostaneme do pozice hypotetického pozorovatele, který "sedí na Slunci", tj. nemá vůči pozorované hvězdě žádné planetární pohyby.

Mimochodem, v případě pozorování mimogalaktických objektů (hvězdy v cizích galaxiích, galaxie, kvazary...) je potřeba odečíst ještě i vliv oběhu Slunce kolem středu naší Galaxie ("Mléčné dráhy"), a tak hypotetického pozorovatele "posadit" do středu naší Galaxie.

Vraťme se k heliocentrické korekci, protože v Ondřejově se pozorují hvězdy z naší Galaxie, tudíž oprava o galaktický pohyb Slunce odpadá.

Země rotuje kolem své osy tak, že pozorovatel stojící na rovníku má rychlost necelého půl kilometru za sekundu (pozorovatel na pólech samozřejmě má rychlost nulovou, jenom se "točí na místě"). Pozorovatel na zeměpisné šířce Prahy má rychlost asi 300 metrů za sekundu. Oběžná rychlost Země kolem Slunce je asi 20 kilometrů za sekundu. Dále zemská rotační osa je mírně skloněná k rovině oběžné dráhy kolem Slunce - sklon dosahuje asi 23°. Oprava radiální rychlosti (tj. směrem k hvězdě nebo od hvězdy) pozorovatele tedy je poměrně složitý výpočet, komplikovaný ještě i zeměpisnou šířkou pozorovatele. Samozřejmě také závisí na čase, protože v jedné své poloze pozorovatel stojí na té části zemského globu, který se točí "k" hvězdě, zatímco o dvanáct hodin později stojí na opačném konci zemského globu, který jde "od" hvězdy. Celou situaci v náčrtku představuje následující schema v pohledu jednak ve směru "shora", tj. ve směru osy oběžné dráhy Země, a jednak ve směru "z boku", tj. v rovině oběžné dráhy Země.



V důsledku opravy o radiální rychlost pozorovatele se spektrum celé posune (neboť radiální rychlost se projevuje právě změnou vlnových délek spektrálních čar). Ukazují to následující obrázky, na nichž jsou přes sebe překresleny čáry neopravené a opravené:

Vliv opravy o heliocentrickou korekci. Na levém obrázku je čára helia ve spektru hvězdy eta UMa (Benetnasch), vpravo je čára křemíku ve spektru hvězdy zeta2 UMa (Mizar). Na tomto spektru je výtečně vidět, jak je čára křemíku dvojitá, protože Mizar je dvojhvězda, v níž jedna složka je v té části oběžné dráhy, kdy letí k nám, zatímco druhá složka je v té části oběžné dráhy, kdy se od nás právě vzdaluje. Detaily viz. zde.