Что такое парсек и чему он равен?

Терминология

«Парсек» заимствован из английского parsec , слова- портфеля, предложенного британским астрономом Гербертом Холлом Тернером из par (по-французски «  параллакс  ») и из sec («  секунда  »).

«Парсек» произносится на французском как /paʁ.sεk/ ( парсек ).

По словам Фредерика Арену, парсек был впервые использован в 1906 г.по немецкому астроному Герман Kobold , под названием Sternweite (буквально «звездная дистанция» в немецком языке ). В 1913 году британский астроном Фрэнк Уотсон Дайсон предложил назвать аппарат Макрон и Тернер астроном . Термин « макрон» был отвергнут Фрэнком Уотсоном Дайсоном из опасения, что его перепутают с термином « микрон» .

В 1919 г.Комиссия «Обозначения» Международного астрономического союза предлагает использовать световой год , «особенно в популярных статьях», и парсек, «или предпочтительно единицу в десять раз больше с отдельным названием».

Общие сведения

Парсек (сокращенное «параллакс секунда») – это внесистемная единица измерений, при помощи которой в космологии измеряют расстояния к особенно отдаленным объектам космического пространства. Данная единица выполняет не только практическую функцию – помогает вычислить расстояние к тому или иному объекту во Вселенной, но и создает астрономам своеобразный комфорт. Судите сами, гораздо проще сказать, что расстояние от Солнца к ближайшей звезде равно 1,3 парсека, чем то, что оно равно 40,7 триллионов километров. Человек, который бы регулярно оперировал цифрами с таким огромным количеством нулей, рано или поздно бы сошел с ума. Таким образом, придумав парсек, ученые значительно упростили вычислительные процессы в астрономии.

Парсек

Парсек – популярная единица измерения в астрофизике. Любителям этой науки хорошо известно, что она равна 3,2616 световым годам. Многие из них свободно могут назвать расстояние к тому или другому отдаленному объекту в парсеках. Но, к сожалению, далеко не все понимают, как появилась на свет данная единица измерения и как ее правильно вычислять.

Единицы объема [ править ]

Для определения количества звезд в Млечном Пути выбираются объемы в кубических килопарсеках (kpc 3 ) в различных направлениях. Подсчитываются все звезды в этих объемах и статистически определяется общее количество звезд. Аналогичным образом определяется количество шаровых скоплений, пылевых облаков и межзвездного газа. Для определения количества галактик в сверхскоплениях выбираются объемы в кубических мегапарсеках (Мпк 3 ). Все галактики в этих объемах классифицированы и подсчитаны. Тогда общее количество галактик можно определить статистически. Огромная пустота Ботеса измеряется кубическими мегапарсеками.

В физической космологии объемы в кубические гигапарсек (Гпк 3 ) выбираются для определения распределения материи в видимой Вселенной и для определения количества галактик и квазаров. Солнце в настоящее время является единственной звездой в своем кубическом парсеке (pc 3 ), но в шаровых скоплениях звездная плотность может быть от100–1000 пк −3 .

Объем наблюдений гравитационно-волновых интерферометров (например, LIGO , Virgo ) выражается в кубических мегапарсеках (Мпк 3 ) и по сути является величиной эффективного расстояния в кубе.

Полезные приближения

На приведенной выше диаграмме угол, равный одной секунде, имеет гораздо большее значение, и поэтому гипотенуза явно длиннее, чем прилегающая сторона. На самом деле, для такого маленького угла разница в длине между ними очень мала в относительном выражении, и, наконец, гипотенуза едва превышает парсек (другими словами, парсек — это также расстояние от Солнца до далекой звезды. чем от Земли до далекой звезды).

Для очень малых значений углов (выраженных в радианах ) можно сделать приближение ( развитие ограничено первым порядком)  ; аналогично , отсюда и утверждение, что смежная сторона и гипотенуза почти равны. В случае, когда парсек равен x , относительная ошибка, полученная при смешивании двух сторон, меньше чем , поэтому мы совершаем (используя эти формулы) ошибку порядка расстояния Париж-Брест, что может показаться важным, но является очевидно, что в рассматриваемых астрономических масштабах можно пренебречь.
загар⁡(Икс)≈Икс{\ Displaystyle \ загар (х) \ приблизительно х}потому что⁡(Икс)≈1-Икс22{\ Displaystyle \ соз (х) \ приблизительно 1 — {\ гидроразрыва {х ^ {2}} {2}}}π180×60×60{\ displaystyle {\ frac {\ pi} {180 \ times 60 \ times 60}}}Икс22{\ displaystyle {\ frac {x ^ {2}} {2}}}

В популярной культуре

Парсек, по-видимому, неправильно использовался как измерение времени Ханом Соло в «Новой надежде» , первом фильме « Звездных войн» , когда он утверждал, что « пробежал Кессель менее чем за 12 парсеков». Это утверждение было повторено в «Пробуждении силы» , но было изменено в « Соло: Звёздные войны. История» , где говорилось, что « Тысячелетний сокол» преодолел меньшее расстояние (в отличие от более быстрого) из-за более опасного маршрута через гиперпространство . Он также неоднозначно используется как пространственная единица в Мандалорце .

В книге «Морщинка во времени » «мегапарсек» — это прозвище, которое мистер Марри назвал своей дочери Мэг.

Что означает слово «парсек»?

Термин «парсек» представляет собой сокращение слов «параллакс» и «секунда». Под секундой в данном случае понимают не единицу времени, а единицу измерения плоских углов, то есть угловую (или дуговую) секунду.

Параллакс – это измеритель, посредством которого определяется изменение положения космического объекта относительно наблюдателя. В астрономии различают суточный, годовой и вековой параллакс.

При суточном параллаксе рассчитывается разница в направлении на небесное тело из какой-то заданной точки на нашей планете и из центра масс земного шара. Годовой параллакс указывает на те же параметры, но с учетом вращения Земли вокруг Солнца, а вековой позволяет определить разницу относительно наблюдателя с учетом собственных движений наблюдаемого объекта в галактике.

Расстояния в парсеках

Расстояния меньше парсека

Расстояния, выраженные в долях парсека, обычно связаны с объектами внутри одной звездной системы. Так, например:

  • Одна астрономическая единица (а.е.) — расстояние от Солнца до Земли — чуть меньше 5 × 10 −6  шт .
  • Самый дальний космический зонд , Voyager 1 , был0,000 703  ПК с Земли по состоянию на январь 2019 года. » Вояджер-1″ взял41 год, чтобы преодолеть это расстояние.
  • Облако Оорта оценивается приблизительно0,6 шт в диаметре

Как было отмечено на космическом телескопе Хаббла , то астрофизическая струи извергается из активного ядра галактики из M87 стягивает 20 ″ и считается, что его длина составляет 1,5 килопарсека (4892 св.  Лет ) (джет несколько сокращен с точки зрения Земли).

Парсек и килопарсек

Расстояния, выраженные в парсеках (пк), включают расстояния между ближайшими звездами, например, в одном спиральном рукаве или шаровом скоплении . Расстояние в 1000 парсеков (3262 св. Лет) обозначается килопарсеками (кпк). Астрономы обычно используют килопарсек для обозначения расстояний между частями галактики или внутри групп галактик . Так, например:

  • Один парсек примерно равен 3,26 светового года.
  • Проксима Центавра , ближайшая известная звезда к Земле, кроме Солнца, находится на расстоянии 1,3 парсека (4,24 св. Лет), по данным прямого измерения параллакса.
  • Расстояние до рассеянного скопления Плеяды составляет130 ± 10 шт. (420 ± 30 св. Лет ) от нас, согласно измерениям параллакса Hipparcos .
  • Центр в Млечном Пути составляет более 8 килопарсек (26000) LY от Земли, и Млечный Путь составляет примерно 34 килопарсек (110,000 LY) в поперечнике.
  • Андромеды ( M31 ) составляет около 780 кпсов (2500000 LY) от Земли.

Мегапарсек и гигапарсек

Астрономы обычно выражают расстояния между соседними галактиками и скоплениями галактик в мегапарсеках (Мпк). Мегапарсек — это один миллион парсеков, или около 3 260 000 световых лет. Иногда, галактические расстояния приведены в единицах ГПЦ / ч (как в «50 / ч  Мпк», также написано « 50 Мпк час -1 »). h — постоянная (« безразмерная постоянная Хаббла ») в диапазоне 0,5 < h <0,75, отражающая неопределенность в значении постоянной Хаббла H для скорости расширения Вселенной: h =ЧАС100 км / с / Мпк. Постоянная Хаббла становится актуальной при преобразовании наблюдаемого красного смещения z в расстояние d по формуле dcЧАС× z .

Один гигапарсек (Гпк) — это один миллиард парсеков — одна из самых больших обычно используемых единиц длины . Один гигапарсек составляет около 3,26 миллиарда световых лет, или примерно114от расстояния до в наблюдаемой Вселенной (продиктована космического фонового излучения ). Астрономы обычно используют гигапарсек для выражения размеров крупномасштабных структур, таких как размер Великой стены CfA2 и расстояние до нее ; расстояния между скоплениями галактик; и расстояние до квазаров .

Например:

  • Андромеды составляет около 0,78 Мпк (2500000 LY) от Земли.
  • Ближайшее крупное скопление галактик , то Дева кластер , составляет около 16,5 Мок (54000000 LY) от Земли.
  • Галактика RXJ1242-11 , имеющая сверхмассивное ядро черной дыры, подобное ядру Млечного Пути , находится примерно в 200 Мпк (650 миллионов световых лет) от Земли.
  • Галактика нить Hercules-Corona Borealis Great Wall , в настоящее время крупнейшей известной структуры во Вселенной, составляет около 3 ГПХ (9800000000 ют) в поперечнике.
  • Горизонт частиц (граница наблюдаемой Вселенной ) имеет радиус около 14 ГПХ (46 млрд ют).

Единицы объема

Для определения количества звезд в Млечном Пути выбираются объемы в кубических килопарсеках (kpc 3 ) в различных направлениях. Подсчитываются все звезды в этих объемах и статистически определяется общее количество звезд. Аналогичным образом определяется количество шаровых скоплений, пылевых облаков и межзвездного газа. Для определения количества галактик в сверхскоплениях выбираются объемы в кубических мегапарсеках (Мпк 3 ). Все галактики в этих объемах классифицированы и подсчитаны. Тогда общее количество галактик можно определить статистически. Огромная пустота Ботеса измеряется кубическими мегапарсеками.

В физической космологии объемы в кубические гигапарсек (Гпк 3 ) выбираются для определения распределения материи в видимой Вселенной и для определения количества галактик и квазаров. Солнце в настоящее время является единственной звездой в своем кубическом парсеке (pc 3 ), но в шаровых скоплениях звездная плотность может быть от100–1000 пк −3 .

Объем наблюдений гравитационно-волновых интерферометров (например, LIGO , Virgo ) выражается в кубических мегапарсеках (Мпк 3 ) и по сути является величиной эффективного расстояния в кубе.

Расстояния в парсеках [ править ]

Расстояния меньше парсека править

Расстояния, выраженные в долях парсека, обычно связаны с объектами внутри одной звездной системы. Так, например:

  • Одна астрономическая единица (а.е.) — расстояние от Солнца до Земли — чуть меньше 5 × 10 −6  шт .
  • Самый дальний космический зонд , Voyager 1 , был0,000 703  пк с Земли по состоянию на январь 2019 года . «Вояджер-1» взял41 год, чтобы преодолеть это расстояние.
  • Облако Оорта оценивается приблизительно0,6 шт в диаметре

Как было отмечено на космическом телескопе Хаббла , то астрофизическая струи извергается из активного ядра галактики из M87 стягивает 20 ″ и считается, что его длина составляет 1,5 килопарсека (4892 св.  Лет ) (джет несколько сокращен с точки зрения Земли).

Парсек и килопарсек править

Расстояния, выраженные в парсеках (пк), включают расстояния между ближайшими звездами, например, в одном спиральном рукаве или шаровом скоплении . Расстояние в 1000 парсеков (3262 св. Лет) обозначается килопарсеками (кпк). Астрономы обычно используют килопарсек для обозначения расстояний между частями галактики или внутри групп галактик . Так, например:

  • Один парсек примерно равен 3,26 светового года.
  • Проксима Центавра , ближайшая известная звезда к Земле, кроме Солнца, находится на расстоянии 1,3 парсека (4,24 св. Лет), по данным прямого измерения параллакса.
  • Расстояние до рассеянного скопления Плеяды составляет130 ± 10 шт. (420 ± 30 св. Лет ) от нас, согласно измерениям параллакса Hipparcos .
  • Центр в Млечном Пути составляет более 8 килопарсек (26000) LY от Земли, и Млечный Путь составляет примерно 34 килопарсек (110,000 LY) в поперечнике.
  • Андромеды ( M31 ) составляет около 780 кпсов (2500000 LY) от Земли.

Мегапарсек и гигапарсек править

Астрономы обычно выражают расстояния между соседними галактиками и скоплениями галактик в мегапарсеках (Мпк). Мегапарсек — это один миллион парсеков, или около 3 260 000 световых лет. Иногда, галактические расстояния приведены в единицах ГПЦ / ч (как в «50 / ч  Мпк», также написано « 50 Мпк час -1 »). h — постоянная (« безразмерная постоянная Хаббла ») в диапазоне 0,5 < h <0,75, отражающая неопределенность в значении постоянной Хаббла H для скорости расширения Вселенной: h =ЧАС100 км / с / Мпк. Постоянная Хаббла становится актуальной при преобразовании наблюдаемого красного смещения z в расстояние d по формуле dcЧАС× z .

Один гигапарсек (Гпк) — это один миллиард парсеков — одна из самых больших обычно используемых единиц длины . Один гигапарсек составляет около 3,26 миллиарда световых лет, или примерно114от расстояния до в наблюдаемой Вселенной (продиктована космического фонового излучения ). Астрономы обычно используют гигапарсек для выражения размеров крупномасштабных структур, таких как размер Великой стены CfA2 и расстояние до нее ; расстояния между скоплениями галактик; и расстояние до квазаров .

Например:

  • Андромеды составляет около 0,78 Мпк (2500000 LY) от Земли.
  • Ближайшее крупное скопление галактик , то Дева кластер , составляет около 16,5 Мок (54000000 LY) от Земли.
  • Галактика RXJ1242-11 , имеющая ядро сверхмассивной черной дыры, подобное ядру Млечного Пути , находится примерно в 200 Мпк (650 миллионов световых лет) от Земли.
  • Галактика нить Hercules-Corona Borealis Great Wall , в настоящее время крупнейшей известной структуры во Вселенной, составляет около 3 ГПХ (9800000000 ют) в поперечнике.
  • Горизонт частиц (граница наблюдаемой Вселенной ) имеет радиус около 14 ГПХ (46 млрд ют).

Значение термина «парсек»

Данный термин был получен от слов «параллакс»
и «секунда»
, которая здесь представляет не единицу времени, а угловую секунду – внесистемную астрономическую единицу, которая тождественна секунде плоского угла.

Современная астрономия выделяет следующие виды параллакса:

Суточный
– разница в направлениях на определенное светило как по геоцентрическому, так и топоцентрическому направлению. Данный угол напрямую зависит от высоты небесного тела над горизонтом.При годичном параллаксе
изменения направления на определенный объект напрямую зависят от вращения Земли вокруг Солнца.Что касается векового параллакса
, то он дает возможность определить разницу в направлении на небесное тело в зависимости от своих передвижений в Галактике.

Парсек – значение термина

Если говорить доступным языком, то «парсек» — единица изменения расстояния между небесными телами, расположенными вне Солнечной системы. Обычно парсек применяется для расчета расстояния в пределах Млечного Пути. В основном это кратные единицы: килопарсеки
, мегапарсеки
и гигаперсеки
. Дольные единицы обычно не применяются по причине того, что вместо них комфортнее использовать стандартные астрономические единицы.Парсек существенно упрощает расчеты для астрономов, ведь намного легче сказать, что от Солнца до определенной звезды полтора парсека, чем более 46 трлн км.

Кем был придуман парсек?

в 1838 г. немец Фридрих Бессель первым добился успехов в измерении расстояний до объектов в космосе. Ему первому удалось произвести точные расчеты звезды Лебедя 61 годового параллакса. Для расчета удаленности от этой звезды Бессель применил старый способ, вычисляя разницу в углах, получившуюся после проведения двух замеров.

Определение расстояния до звезд методом параллакса. Источник изображения: bigslide.ru

Сперва производились измерения при нахождении Земли относительно Солнца одной стороной, а спустя шесть месяцев делались повторные измерения (при обращении Земли к Солнцу другой стороной).

Однако, непосредственно термин «парсек» появился только в 1913 г. благодаря английскому астроному Герберту Тернеру.

Как рассчитывается парсек и чему он равен?

Схематичное изображение парсека (не в масштабе) Источник изображения: wikipedia.org

Один парсек определяется как расстояние, при котором одна астрономическая единица (среднее расстояние между Землей и Солнцем) представляет угол одной дуги-секунды.

Для расчета парсека применяется годовой параллакс. При применении воображаемого треугольника с прямыми углами, парсек – расстояние до звезды, при условии, что ее параллакс составляет 1 угловую секунду.Парсек составляет 3,26 световых лет или около 30 трлн км. Он представляет собой один из первых способов определения расстояний до звезд и обозначается как «пк»

Суть парсека состоит в использовании принципа параллакса для определения расстояния до небесных тел в космосе благодаря их крошечному сдвигу при движении Земли вокруг Солнца.

Некоторые расстояния до космических объектов в парсеках:

Расстояние до самой близкой к Солнцу звезды — Проксима Центавра — 1,3 парсека.

Расстояние от Солнца до центра Млечного Пути — около 8 килопарсеков.

Расстояние от Солнца до туманности Андромеды — 0,77 мегапарсека.

» — парсек равен расстоянию до объекта, годичный тригонометрический параллакс которого равен одной угловой секунде .

Согласно эквивалентному определению, парсек — это расстояние, с которого отрезок длиной в одну астрономическую единицу (практически равный среднему радиусу земной орбиты), перпендикулярный лучу зрения, виден под углом в одну угловую секунду (1″) .

1 пк
не найден; См. math/README — справку по настройке.): \frac{1}{\operatorname{tg}1″»}
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл не найден; См. math/README — справку по настройке.): \frac{360\cdot60\cdot60}{2\pi}

Также используются и кратные единицы: килопарсек (кпк, kpc), мегапарсек (Мпк, Mpc), гигапарсек (Гпк, Gpc). Дольные единицы, как правило, не используются, поскольку вместо них применяются астрономические единицы .

В популярной культуре [ править ]

Парсек, по-видимому, неправильно использовал в качестве меры времени Хан Соло в «Новой надежде» , первом фильме « Звездных войн» , когда он утверждал, что « пробежал Кессель менее чем за 12 парсеков». Это утверждение было повторено в «Пробуждении силы» , но было изменено в « Соло: Звёздные войны. История» , где говорилось, что « Тысячелетний сокол» преодолел меньшее расстояние (в отличие от более быстрого) из-за более опасного маршрута через гиперпространство . Он также неоднозначно используется как пространственная единица в Мандалорце .

В книге «Морщинка времени » «мегапарсек» — это прозвище, которое мистер Мерри назвал своей дочери Мэг.

Интересные примеры:

1 а.е. ≈ 4,8481368×10-6 парсека.

Космический аппарат «Вояджер-1», по состоянию на текущую дату (14 октября 2019 г.), преодолел расстояние 30,3 пк от Солнца и продолжает удаляться от него со скоростью около 0,74255 пк/год. Это самый удалённый от Земли объект, созданный человеком.

Расстояние от Солнца до ближайшей звезды – Проксима Центавра составляет 1,3 парсека.

Расстояние в 10 пк свет проходит за 32 года 7 месяцев и 6 дней.

Расстояние от Солнца до центра нашей Галактики (Млечного пути) – около 8 кпк.

Диаметр нашей Галактики (Млечного пути) – около 30 кпк.

Расстояние до туманности Андромеды – 0,77 Мпк.

Примечание:  Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Найти что-нибудь еще?

карта сайта

парсек единица астрономическая в годах это сколько расстояние в световых годах в километрах чему равен1 60 парсек звезда параллакссколько тысяч астрономических единиц в парсеке

Коэффициент востребованности
920

Использовать

Этот блок является результатом применения тригонометрического метода, называемого «методом параллакса  », который используется для определения расстояния, отделяющего наблюдателя от любого удаленного объекта, к измерению расстояния до небесных объектов. Из практических соображений астрономы часто выражают расстояния до астрономических объектов в парсеках, а не в световых годах. Это устройство позволяет прямое преобразование наблюдаемых значений в расстояние: если из звезды измеряется в секундах дуги, то расстояние между этой звездой и Солнцем , выраженным в парсеках, равно обратная величина этого значение. В абсолютной величине и модуль расстояния являются две единицы , полученные из парсека, и выражение расстояний в парсеках облегчает обращение с такими данными.

Первые измерения межзвездных расстояний (звезда 61 Лебедя, выполненная Фридрихом Вильгельмом Бесселем в 1838 году ) были сделаны с использованием ширины орбиты Земли в качестве эталона. Парсек был получен из этого метода. Определение расстояний до небесных тел — главный объект астрометрии .

Ближайшая к Солнцу звезда α Cen C ( Проксима Центавра ) находится на расстоянии 1,316 парсека (4,28 световых года). Расстояния до других небесных объектов за пределами Солнечной системы намного больше и обычно измеряются в килопарсеках (символ kpc ) или мегапарсеках (символ Mpc ).

Параллаксы имеют низкие значения: 0,76 ″ для Проксимы Центавра; Кроме того, параллактический метод вряд ли позволяет определять расстояния до звезд больше примерно 100 парсеков, что соответствует измерениям параллакса менее десяти миллисекунд дуги.

Между и год Гиппарх спутник , запущенный в Европейском космическом агентстве , измерил параллакс около ста тысяч звезд с точностью больше , чем миллисекунды дуги, что позволило определить расстояние далеких звезд. От нас более килопарсека.

Примечания и ссылки

Рекомендации

  1. (см.19 августа 2015 г.) .
  2. ↑ и и
  3. и записи , по терминологии и лингвистической базе данных в правительстве Канады (консультации по 19 августа 2015 г.) .
  4. ↑ и (en) Запись , в Мохаммад Хейдари-Малайери , Этимологический словарь астрономии и астрофизики , Париж, Observatoire de Paris , 2005 -2015.
  5. ↑ и Фредерик Арену , «  Рождение парсека  », L’Astronomie , vol.  124, п о  23,январь 2010, стр.  20-23 .
  6. (Де) Герман Кобольд , Der Bau des Fixsternsystems , Brunswick, Friedrich Vieweg und Sohn, колл.  «Wissenschaft» ( п о  11)1906 г., XI -256  с. ( OCLC   ) , стр.  74.
  7. (in) Фрэнк Уотсон Дайсон , «  Распределение звезд в космосе в циркумполярном каталоге Кэррингтона  » , Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , Vol.  73,Март 1913 г., стр.  334-342 .
  8. (in) «  Заседание Королевского астрономического общества (пятница, 1913, 14 марта )  » , Обсерватория , Vol.  36,Апрель 1913 г., стр.  160-174 .
  9. (in) У. В. Кэмпбелл и Джоэл Стеббинс , «  Отчет об организации Международного астрономического союза  » , Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки , т.  6, п о  6,1920 г., стр.  349- (360-361) .
  10. ↑ и
  11. (in) Ввод of Oxford University Press (доступ19 августа 2015 г.) .

Использование и измерение [ править ]

Метод параллакса — это основной шаг калибровки для определения расстояния в астрофизике ; однако точность измерений угла параллакса наземным телескопом ограничена примерно0,01 ″ , а значит, до звезд не более100 шт дальний. Это связано с тем, что атмосфера Земли ограничивает резкость изображения звезды. Космические телескопы не ограничены этим эффектом и могут точно измерять расстояния до объектов, превышающие пределы наземных наблюдений. В период с 1989 по 1993 год спутник Hipparcos , запущенный Европейским космическим агентством (ЕКА), измерял параллаксы около100 000 звезд с астрометрической точностью около0,97  мсек. Дуги , и получены точные измерения звездных расстояний до звезд доНа расстоянии 1000 шт .

Спутник ЕКА Gaia , запущенный 19 декабря 2013 года, предназначен для измерения одного миллиарда звездных расстояний с точностью до20 микросекунд , что дает погрешность в 10% в измерениях до центра Галактики , примерно8000 шт далеко в созвездии в Стрельце .