Zenith – Thiên đỉnh là điểm tưởng tượng trên thiên cầu ngay “phía trên” một vị trí cụ thể. “Phía trên” có nghĩa là theo hướng thẳng đứng ngược với hướng trọng lực tại vị trí đó (nadir). Thiên đỉnh là điểm “cao nhất” trên thiên cầu.
Trong thiên văn học, thiên đỉnh (gốc chữ Hán: 天頂) được hiểu là điểm trên bầu trời thẳng đỉnh đầu người quan sát. Chính xác hơn, các cách định nghĩa sau đều tương đương:
- Nó là điểm có độ cao bằng +90 độ.
- Nó là cực đỉnh của hệ tọa độ chân trời.
- Nó là điểm cắt giữa thiên cầu và đường nối từ tâm Trái Đất qua vị trí người quan sát trên bề mặt Trái Đất.
Nguồn gốc và lịch sử
Từ zenith bắt nguồn từ cách diễn giải không chính xác của cụm từ tiếng Ả Rập سمت الرأس (samt al-raʾs), có nghĩa là “hướng của đầu” hoặc “con đường phía trên đầu”, do các nhà chép kinh điển La Mã thời Trung cổ (trong thế kỷ 14), có thể là thông qua tiếng Tây Ban Nha cổ. Nó đã được rút gọn thành samt (“hướng”) và viết sai thành senit/cenit, chữ m bị đọc sai thành ni. Thông qua tiếng Pháp cổ cenith, zenith lần đầu tiên xuất hiện vào thế kỷ 17.
Ý nghĩa và sự liên quan
Thuật ngữ thiên đỉnh đôi khi có nghĩa là điểm cao nhất, cách thức hoặc mức độ cao nhất mà một thiên thể đạt được trên đường đi biểu kiến hàng ngày của nó xung quanh một điểm quan sát nhất định. Ý nghĩa này của từ này thường được sử dụng để mô tả vị trí của Mặt trời (“Mặt trời đạt đến thiên đỉnh…”), nhưng đối với một nhà thiên văn học, Mặt trời không có thiên đỉnh riêng và chỉ ở thiên đỉnh nếu nó ở ngay phía trên đầu.
Trong bối cảnh khoa học, thiên đỉnh là hướng tham chiếu để đo góc thiên đỉnh (hoặc khoảng cách góc thiên đỉnh), góc giữa hướng quan tâm (ví dụ: một ngôi sao) và thiên đỉnh cục bộ – tức là phần bù của góc độ cao (hoặc góc nâng).
Mặt trời đạt đến thiên đỉnh của người quan sát khi nó ở góc 90° so với đường chân trời, và điều này chỉ xảy ra giữa chí tuyến Bắc và chí tuyến Nam. Trong thiên văn học Hồi giáo, việc Mặt trời đi qua thiên đỉnh của Mecca trở thành cơ sở cho việc quan sát qibla bằng bóng tối hai lần một năm vào ngày 27/28 tháng 5 và ngày 15/16 tháng 7.
Tại một địa điểm nhất định trong ngày, Mặt trời không chỉ đạt tới thiên đỉnh mà còn đạt tới thiên để (nadir), ở cực đối diện của địa điểm đó sau 12 giờ kể từ buổi trưa.
Trong thiên văn học, độ cao trong hệ tọa độ ngang và góc thiên đỉnh là các góc bù nhau, với đường chân trời vuông góc với thiên đỉnh. Kinh tuyến thiên văn cũng được xác định bởi thiên đỉnh và được định nghĩa là một vòng tròn trên thiên cầu đi qua thiên đỉnh, thiên để (nadir) và các cực thiên cầu.
Kính thiên văn thiên đỉnh là loại kính thiên văn được thiết kế để hướng thẳng lên hoặc gần thiên đỉnh, và được sử dụng để đo chính xác vị trí của các ngôi sao, để đơn giản hóa việc chế tạo kính thiên văn, hoặc cả hai. Đài quan sát mảnh vỡ quỹ đạo của NASA (NASA Orbital Debris Observatory) và Kính thiên văn thiên đỉnh lớn (Large Zenith Telescope) đều là kính thiên đỉnh, vì việc sử dụng gương lỏng có nghĩa là những kính thiên văn này chỉ có thể hướng thẳng lên.
Trên Trạm vũ trụ quốc tế, thiên đỉnh và thiên để được sử dụng thay cho lên và xuống, ám chỉ các hướng bên trong và xung quanh trạm, so với Trái đất.
Ngôi sao thiên đỉnh (Zenith star)
Các ngôi sao thiên đỉnh (còn gọi là “sao trên đỉnh”, “sao trên cao”, “sao vĩ độ”) là những ngôi sao lên đến đỉnh điểm (đi qua) qua thiên đỉnh. Được sử dụng trong điều hướng thiên thể, nó cho phép người điều hướng xác định vị trí vĩ độ của chúng, vì ở mọi vĩ độ, các ngôi sao khác nhau đi qua thiên đỉnh, hay nói cách khác nằm trên vòng tròn lớn của thiên đỉnh (“vòng tròn thiên đỉnh”). Không nên nhầm lẫn sao thiên đỉnh với “sao chir ddaoj” của la bàn thiên văn.
