天球と星の位置
星の位置を決めるために天球というものを考えます。天球とは、地球の外側に大きな球があり星がそこにはりついていると考えたものです。天球上で、地球の北極の真上にあたるところを天の北極、同じく南極の真上にあたるところを天の南極といい、赤道を天球に映したものを天の赤道といいます。地球にも場所を示すために緯度経度があるように、天球上にも緯度経度があります。天球での緯度を赤緯といい、天の赤道を赤緯0度として北方向をプラス、南方向をマイナスで表します。天の北極は赤緯プラス90度、天の南極は赤緯マイナス90度となります。天球での経度は赤経といいます。赤経は春分点を通る経線を0時とし、東回りに1時、2時…24時（＝0時）と表します。ここでいう「時」は角度のことで、1時間は15度に相当します。地球から見た太陽の通り道を黄道といい、天の赤道に対して23.4度かたむいています。そして天の赤道と黄道が交わる点を春分点、秋分点とします。
地球の自転によって起こる日周運動
地球は24時間（1日）に1回、自転をしていて、それにより星も少しずつ動いて見えます。これを「日周運動」といいます。地球が一周するのが360度、1日は24時間ですから、360÷24＝15で1時間に15度ずつ星空は回ります。地球が西から東に向かって自転しているため、すべての星は北極と南極を結んだ軸を中心に、東から西へと動いていきます。
地球の公転によって起こる年周運動
地球はまた、約365日（1年）に1回、公転をしていて、それによっても星は少しずつ動いて見えます。これを「年周運動」といいます。地球が一周するのが360度、1年は365日ですから、およそ1日に1度、星空は回ります。つまり、同じ時刻に星を見た場合、1日で1度、星空が東から西に動いていくことになるのです。
地球の首振り運動によって起こる歳差
地球が公転する際、地球の自転軸がコマの首振り運動のような回転を起こすため、春分点や秋分点が黄道に沿って少しずつ東から西に動いていきます。これを歳差といい、その周期は約2万6000年です。歳差にともなって、天の北極も円を描くように動いていき、現在はこぐま座α星が天の北極の真上にあって北極星の役割を果たしていますが、約1万2000年後にはこと座のベガが北極星となります。
星の固有運動により少しずつ姿を変える星座
人々は、天球上で位置がつねに変わらない星を恒星（こうせい）、恒星の間を移動していく星を惑星（わくせい）と呼んできました。大むかしの人々は、いつも変わらない位置にある恒星に注目し、方角や時間を知るうえの参考にしてきました。ところが1718年、イギリスのエドモンド・ハレーは、星座の星々がほんの少しずつですが動いていることを発見し、その後のくわしい観測によって、星はたがいに少しずつ位置を変えていくことが分かりました。この動きを「星の固有運動」と呼んでいます。
夜空に見える天の川は銀河系の星の集まり
天の川は、夏の夜空でとくに明るく見られますが、じつは全天をひと回りしています。肉眼では川のようにぼんやり広がって見えますが、望遠鏡を使って見ると無数の星々が集まっているようすが分かります。この天の川は、私たちの太陽系がある銀河系を地球から見た姿です。星が多く密集している銀河系の中心が夏の星座であるいて座の方向にあるため、夏は天の川がとくに明るく見られるのです。
写真:無数の星々が集まった天の川