L’équateur céleste fait partie d’un système plus vaste appelé sphère céleste qui est utilisé comme système de coordonnées pour localiser et décrire la position des objets célestes. La sphère céleste n’est pas un objet physique, mais plutôt un objet imaginaire de taille infinie avec la Terre en son centre. L’équateur céleste correspond exactement à l’équateur terrestre et est essentiellement une projection de l’équateur terrestre sur la sphère céleste imaginaire.
L’idée d’une ligne imaginaire sur une sphère imaginaire de taille infinie dans le ciel peut être difficile à saisir pour de nombreuses personnes. Pour cette raison, les représentations de la sphère céleste et de l’équateur céleste sont souvent décrites dans le matériel pédagogique comme ayant une taille définie, un peu plus grande que la Terre, simplement à des fins d’illustration. Cela crée la perspective d’un spectateur de regarder vers le bas sur la sphère, avec la Terre en son centre. Sur la sphère, l’équateur céleste occupe la trajectoire et la position correspondantes de l’équateur terrestre.
La rotation de la Terre fait que la sphère céleste semble bouger, mais ce n’est pas le cas. Il est fixe, mais l’observateur se déplace au fur et à mesure que la Terre tourne. Cela fait que la sphère semble tourner une fois toutes les 24 heures, le même temps que la Terre prend pour effectuer une rotation, ou un jour. L’équateur céleste, cependant, apparaîtra toujours exactement au même point depuis n’importe quel endroit sur terre. C’est parce que l’équateur de la Terre ne bouge par rapport à aucun point de sa surface, et comme l’équateur céleste correspond exactement à l’équateur de la Terre, il ne bouge pas non plus.
La position de l’équateur céleste dans le ciel sera cependant différente selon la position de l’observateur à la surface de la Terre. Il suivra toujours un chemin décrivant une ligne droite joignant deux points, plein est et plein ouest. Lorsqu’il se tient à l’équateur, il passera directement au-dessus. Lorsque l’observateur se déplace vers le nord, le point central de la ligne se déplace vers le sud. Inversement, si l’observateur se déplace vers le sud de l’équateur, la trajectoire de l’équateur céleste semblera se déplacer vers le nord. Du point de vue de quelqu’un se tenant à l’un des deux pôles, l’équateur céleste suit exactement l’horizon.
Le système de coordonnées basé sur la sphère céleste est utilisé à la fois pour localiser et pour quantifier la position des objets dans le ciel. Les coordonnées de ce système sont basées sur la déclinaison et l’ascension droite. La déclinaison fait référence à la position d’un objet au-dessus ou au-dessous de l’équateur céleste et est mesurée en degrés. L’ascension droite correspond à peu près à la longitude, mais utilise un point spécifique sur l’équateur céleste appelé l’équinoxe de printemps comme point de référence. L’ascension droite se mesure en heures, reflétant la rotation apparente de la sphère par rapport à la Terre.