L’equatore celeste fa parte di un sistema più ampio chiamato sfera celeste che viene utilizzato come sistema di coordinate per localizzare e descrivere la posizione degli oggetti celesti. La sfera celeste non è un oggetto fisico, ma piuttosto un oggetto immaginato di dimensioni infinite con la Terra al centro. L’equatore celeste corrisponde esattamente all’equatore terrestre, ed è essenzialmente una proiezione dell’equatore terrestre sulla sfera celeste immaginaria.
L’idea di una linea immaginaria su una sfera immaginaria di dimensioni infinite nel cielo può essere difficile da afferrare per molte persone. Per questo motivo, le rappresentazioni della sfera celeste e dell’equatore celeste sono spesso raffigurate nei materiali didattici come aventi una dimensione prestabilita, leggermente più grande della Terra, semplicemente a scopo illustrativo. Questo crea la prospettiva di uno spettatore di guardare la sfera dall’alto, con la Terra al centro. Sulla sfera, l’equatore celeste occupa il percorso e la posizione corrispondenti dell’equatore terrestre.
La rotazione della Terra fa sembrare che la sfera celeste si muova, ma non è così. È fisso in posizione, ma l’osservatore si muove mentre la Terra ruota. Ciò fa sì che la sfera sembri ruotare una volta ogni 24 ore, lo stesso tempo impiegato dalla Terra per completare una rotazione o un giorno. L’equatore celeste, tuttavia, apparirà sempre esattamente nello stesso punto da ogni singolo luogo sulla terra. Questo perché l’equatore terrestre non si muove in relazione a nessun punto sulla sua superficie e, poiché l’equatore celeste corrisponde esattamente all’equatore terrestre, non si muove nemmeno.
La posizione dell’equatore celeste nel cielo sarà diversa, tuttavia, a seconda della posizione dell’osservatore sulla superficie terrestre. Seguirà sempre un percorso che descrive una linea retta che unisce due punti, verso est e verso ovest. Quando si trova all’equatore, passerà direttamente sopra la testa. Quando l’osservatore si sposta verso nord, il punto centrale della linea si sposta verso sud. Viceversa, se l’osservatore si sposta a sud dell’equatore, il percorso dell’equatore celeste sembrerà spostarsi verso nord. Dal punto di vista di qualcuno che si trova a uno dei due poli, l’equatore celeste segue esattamente l’orizzonte.
Il sistema di coordinate basato sulla sfera celeste viene utilizzato sia per localizzare che per quantificare la posizione degli oggetti nel cielo. Le coordinate per questo sistema si basano sulla declinazione e l’ascensione retta. La declinazione si riferisce alla posizione di un oggetto sopra o sotto l’equatore celeste e viene misurata in gradi. L’ascensione retta corrisponde approssimativamente alla longitudine, ma usa come punto di riferimento un punto specifico sull’equatore celeste chiamato equinozio di primavera. L’ascensione retta si misura in ore, riflettendo la rotazione apparente della sfera rispetto alla Terra.