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Himmel (astronomisch).
Ebene rechtwinkelig zur Papierebene stehend. Eine vertikale Gerade, die im Standpunkt O des Beobachters errichtet wird, trifft die Himmelskugel in zwei diametral entgegengesetzten Punkten, von denen der sichtbare, über dem Kopf des Beobachters gelegene Z der Zenith oder der Scheitelpunkt, der unter den Füßen des Beobachters auf der untern Halbkugel gelegene Z' der Nadir oder der Fußpunkt heißt. Jeder Kreis auf der Himmelskugel, der durch diese beiden Punkte geht, wird ein Höhenkreis oder Vertikalkreis genannt, und das Stück T T' = h eines solchen, welches zwischen dem Horizont und dem Stern T liegt, ist die Höhe des letztern, während der Bogen T Z des Höhenkreises zwischen dem Stern T und dem Zenith die Zenithdistanz oder der Zenithabstand des Sterns heißt. Beide bilden zusammen einen Viertelkreis oder 90°. Gemessen wird die Höhe durch den Winkel T' O T, den die nach dem Stern gerichtete Visierlinie O T mit der horizontalen Ebene einschließt, die Zenithdistanz aber durch den Winkel zwischen der Visierlinie und der Vertikalen. Legt man durch einen Stern T einen Kreis am H., welcher parallel zum Horizont ist, dessen Punkte also alle dieselbe Höhe haben wie R T, so heißt dieser ein Almukantarat.
Bei Beobachtung des gestirnten Himmels sieht man alle Sterne eine Bewegung in der Richtung von O. nach W. machen, und die gleiche Erscheinung zeigen auch Mond und Sonne. Eine genauere Betrachtung belehrt uns, daß alle Gestirne bei dieser Bewegung kreisförmige Bahnen beschreiben, und daß scheinbar der ganze H. sich in Zeit von 24 Stunden um eine feste Gerade dreht, die durch den Standpunkt des Beobachters geht. Diese (nur gedachte) gerade Linie heißt die Weltachse oder Himmelsachse, und die beiden Punkte, in denen sie das Himmelsgewölbe trifft, werden die Pole des Himmels oder die Weltpole genannt. Der eine dieser Pole, den wir auf der nördlichen Himmelskugel sehen, und in dessen Nähe ein größerer Stern, der Polarstern, steht, ist der Nordpol (P in der Figur); der auf der uns unsichtbaren Himmelskugel gelegene heißt der Südpol P'. Der durch Zenith und Nadir sowie durch die beiden Pole gelegte Höhenkreis, welcher unsre Figur begrenzt, ist der Meridian oder Mittagskreis des Beobachtungsortes. Er schneidet den Horizont in zwei Punkten, von denen der unterhalb des Pols P gelegene N der Nordpunkt, der diametral entgegengesetzte S der Südpunkt heißt. Durch diese beiden Punkte sind die beiden Haupthimmelsgegenden, N. und S., bestimmt. Teilt man jeden der beiden Halbkreise, in welche die gerade Linie N S, die sogen. Mittagslinie, den Horizont teilt, wieder in zwei gleiche Teile, so erhält man den Ostpunkt W' und den Westpunkt W. Der erstere liegt für einen Beobachter, der das Gesicht nach S. kehrt, zur linken, der letztere zur rechten Hand. Die Lage der Weltachse gegen den Horizont wird bestimmt durch ihren Neigungswinkel N O P oder den Kreisbogen N P zwischen Nordpunkt und Pol, welcher die Polhöhe heißt.
Der Ort eines Sterns am scheinbaren Himmelsgewölbe ist bekannt, wenn man seine Höhe T' T = h und den Winkel kennt, den der Höhenkreis mit dem Meridian einschließt, das Azimut des Sterns. Die Astronomen rechnen ihn von der Südseite, die Geodäten aber von der Nordseite des Meridians aus in der Richtung der scheinbaren Sonnenbewegung von 0-360°. Er wird gemessen durch den Bogen des Horizonts oder eines Almukantarats, der zwischen Meridian und Höhenkreis liegt; es ist also in unsrer Figur S T' oder R T, entsprechend den Winkeln S O T' oder R M T, das Azimut des Sterns T im astronomischen Sinn. Azimut und Höhe sind die Horizontkoordinaten des Sterns; zu ihrer Messung dient ein Instrument, das die Namen Höhen- und Azimutalkreis oder Altazimut, auch Universalinstrument führt. Höhe und Azimut sind beständig veränderlich. Wie bereits erwähnt, beschreibt jeder Stern im Laufe von 24 Stunden einen Kreis. Alle diese Kreise haben ihre Mittelpunkte auf der Weltachse, und ihre Ebenen stehen senkrecht zu dieser; wir nennen sie Parallelkreise. Jeder Parallelkreis hat seinen höchsten Punkt auf der vom Pol aus nach S. liegenden Seite des Meridians und seinen tiefsten auf der entgegengesetzten Seite. Diese beiden Punkte heißen die Kulminationspunkte des Sterns, sein Durchgang durch einen derselben heißt seine Kulmination; man sagt von ihm, er kulminiere, und zwar nennt man die Kulmination eine obere, wenn sie südlich, eine untere, wenn sie nördlich vom Pol stattfindet.
Man bemerkt nun leicht einen Unterschied zwischen den Sternen: manche sind uns auch in ihrer untern Kulmination sichtbar, andre nicht. Bei den erstern liegt also der ganze von ihnen beschriebene Parallelkreis oberhalb des Horizonts, sie sind jahraus jahrein in jeder sternenhellen Nacht sichtbar. Solche Sterne heißen Zirkumpolarsterne; zu ihnen gehören z. B. für Beobachter im mittlern Europa die Sterne des Großen und Kleinen Bären. Bei andern dagegen fällt die untere Kulmination unter den Horizont; sie steigen daher an einem Punkt am östlichen H. über den Horizont empor und gehen an einem Punkt im W. unter denselben hinab, sie gehen auf und unter. Bei diesen Sternen zerfällt der ganze Parallelkreis in einen über dem Horizont gelegenen Teil, den Tagbogen, und in einen für uns unsichtbaren Teil, den Nachtbogen, der unterhalb des Horizonts liegt. Die beiden Punkte V' und V, in denen der Parallelkreis den Horizont schneidet, fallen im allgemeinen nicht mit Ost- und Westpunkt zusammen, sondern liegen entweder beide nördlich oder beide südlich von diesen Punkten; ihre Abstände W' V' und W V von ihnen, gemessen auf dem Horizont, heißen Morgen- und Abendweite und werden nach N. hin positiv gerechnet. Der größte unter allen Parallelkreisen, W' A W A' in der Figur, steht um 90° von den Polen ab und heißt der Himmelsäquator; er schneidet den Horizont im Ost- und Westpunkt und wird von ihm halbiert, so daß der Tagbogen W' A W ebenso groß ist wie der Nachtbogen. Der Winkel S O A, den der Äquator mit der Südseite des Horizonts einschließt, heißt die Äquatorhöhe und wird durch den Meridianbogen S A gemessen; er ergänzt die Polhöhe zu 90°.
Ein durch den Stern T und die beiden Pole P und P' gelegter Kreis heißt ein Deklinationskreis, und der Bogen desselben zwischen Äquator und Stern, U T = δ, ist die Deklination oder Abweichung des Sterns T; sie wird vom Äquator nach S. und N. von 0-90° und zwar positiv nach N., negativ nach S. gerechnet. Der Bogen zwischen Stern und Pol, T P = 90°-δ, heißt die Poldistanz oder Polardistanz des Sterns. Die Deklination ist bei den Fixsternen nur sehr langsamen Veränderungen unterworfen, so daß man sie in Bezug auf die tägliche Bewegung des Sternhimmels als konstant betrachten kann. Der Winkel, den die Ebene des Deklinationskreises mit der Südseite des Meridians einschließt, gemessen durch den Winkel A O U in
