Parsec

Parsec eller parsec (symbol pc ) er en lengdeenhet som brukes i astronomi . Navnet er avledet fra det engelske par allax of one arc second ( parallax of a second of arc ).

Strengt tatt er parsec definert som avstanden der én astronomisk enhet (AU) underspenner en vinkel på ett buesekund (1″). Med andre ord, en stjerne er én parsec avstand hvis parallaksen er lik 1 buesekund mellom solen og jorden .

Av definisjonen følger det at:

1 parsec = 206265 AU = 3,2616 lysår = 3,0857 × 1016 m ( 30856804799935500 meter )

Multipler av parsec:

kiloparsec (kpc): ett tusen parsecs, 3262 lysår. megaparsec (Mpc): en million parsecs, avstand tilsvarende omtrent 3,26 millioner lysår. gigaparsec (Gpc): en milliard parsecs, avstand tilsvarende omtrent 3262 millioner lysår.

Parsec oppnås ved bruk av parallakse og trigonometri , og er definert som avstanden som 1 underspenner en vinkel på ett buesekund [ 1 ]​ (1/3600grad ) . Dette tilsvarer astronomiske enheter , dvs. [ 2 ] Den nærmeste stjernen, Proxima Centauri, er omtrent 1,3 parsec (4,2 lysår) fra solen . tusen. [ 4 ]

Ordet parsec er et akronym for «parallax of a second» og ble laget av den britiske astronomen Herbert Hall Turner i 1913 [ 5 ] for å gjøre det lettere for astronomer å beregne astronomiske avstander fra rå observasjonsdata. Delvis av denne grunn er det den valgte enheten i astronomi og astrofysikk , selv om lysåret fortsatt er fremtredende i populærvitenskap og ofte brukte tekster. Selv om parsecs brukes for de korteste avstandene innenfor Melkeveien, kreves multipler av parsecs for de største skalaene i universet, inkludert kiloparsecs (Kpc) for de fjerneste objektene i og rundt Melkeveien, megaparsecs ( Mpc) for middels avstand galakser og gigaparsecs (Gpc) for mange kvasarer og de fjerneste galaksene.

I august 2015 vedtok International Astronomical Union (IAU) resolusjon B2 som, som en del av å definere en standardisert absolutt og tilsynelatende bolometrisk størrelsesskala, nevnte en eksisterende eksplisitt definisjon av parsec som nøyaktig 648000/Pi au, eller omtrent 3 085 677 581 491 3673 × 10 16 meter (basert på den nøyaktige SI-definisjonen av astronomisk enhet fra IAU 2012). Dette tilsvarer den lille vinkeldefinisjonen av parsec som finnes i mange astronomiske referanser. [ 6 ]​ [ 7 ]

Parsec-verdiberegning

Definisjonen av parsec resulterer i diagrammet ovenfor. I dette diagrammet avgrenser Jorden og Solen bunnen av en rettvinklet trekant hvis høyde er Δ = 1 pc og vinkelen på motsatt side av grunnflaten er β = 1". I dette scenariet er grunnlengden r nøyaktig én enhet astronomisk per definisjon Dermed har vi at tangenten til vinkelen β er gitt av:

For svært små vinkler kan tangenten tilnærmes med det første leddet i Taylor-serien. For β i radianer er dette:

Dermed må det

I formelen ovenfor må β være i radianer. Det er

I vårt scenario er r = 1 ua og β er et sekund av en grad . På denne måten må vi:


Dette er definisjonen av parsec tatt av International Astronomical Union siden 2015. [ 8 ]

Avstander i parsecs

Eksempler på avstander i parsecs:

Historikk

Parsec er definert til å være lik lengden på det tilstøtende benet (motsatt ben er 1 AU) av en tenkt ekstremt langstrakt rettvinklet trekant i rommet. De to dimensjonene som denne trekanten er basert på er dens kortere ben, med lengde en astronomisk enhet (gjennomsnittlig avstand mellom Jorden og Solen ), og den underliggende vinkelen til toppunktet motsatt det benet, som måler ett buesekund . Ved å bruke reglene for trigonometri på disse to verdiene, kan lengdeenheten til den andre siden av trekanten (parsec) utledes.

En av de eldste metodene som brukes av astronomer for å beregne avstanden til en stjerne , er å registrere vinkelforskjellen mellom to målinger av stjernens posisjon på himmelen. Den første målingen er tatt fra jorden på den ene siden av solen, og den andre er tatt omtrent et halvt år senere, når jorden er på motsatt side av solen Avstanden mellom de to posisjonene til jorden når de to målinger ble tatt er det to ganger avstanden mellom Jorden og Solen Vinkelforskjellen mellom de to målingene er to ganger parallaksevinkelen, som dannes av linjene fra Solen og Jorden til stjernen i det fjerne toppunktet. Da kunne avstanden til stjernen beregnes ved hjelp av trigonometri. [ 9 ] De første vellykkede publiserte direkte målingene av et objekt i den interstellare avstanden ble gjort av den tyske astronomen Friedrich Wilhelm Bessel i 1838, som brukte denne tilnærmingen til å beregne 3,5 parsec-avstanden til 61 Cygni . [ 10 ]

Parallaksen til en stjerne er definert som halvparten av vinkelavstanden som en stjerne ser ut til å bevege seg i forhold til himmelsfæren når jorden går i bane rundt solen. Tilsvarende er det vinkelen underliggende, fra den stjernens perspektiv, til halvhovedaksen til jordens bane. Stjernen, solen og jorden danner hjørnene av en tenkt rettvinklet trekant i rommet: den rette vinkelen er solens hjørne, og stjernens hjørne er parallaksevinkelen. Lengden på siden motsatt parallaksevinkelen er avstanden fra jorden til solen (definert som én astronomisk enhet, au) og lengden på den tilstøtende siden indikerer avstanden fra solen til stjernen. Derfor, gitt et mål på parallaksevinkelen, sammen med reglene for trigonometri, kan avstanden fra solen til stjernen bli funnet. En parsec er definert som lengden på siden ved siden av toppunktet som er okkupert av en stjerne hvis parallaksevinkel er ett buesekund.

Bruken av parsec som enhet for avstand følger naturlig av Bessels metode, fordi avstanden i parsec kan beregnes ganske enkelt som den resiproke av parallaksevinkelen i buesekunder (det vil si hvis parallaksevinkelen er 1 buesekund, er objektet 1 pc unna solen; hvis parallaksevinkelen er 0,5 buesekunder, er objektet 2 pcs unna; osv.). Ingen trigonometriske funksjoner er nødvendig i denne sammenhengen fordi de svært små vinklene betyr at den omtrentlige tynne trekantløsningen kan brukes .

Selv om det kan ha blitt brukt tidligere, ble begrepet "parsec" først nevnt i en astronomisk publikasjon i 1913. Astronomen Royal Frank Watson Dyson uttrykte bekymring for behovet for et navn for denne avstandsenheten. Han foreslo navnet "astron", men nevnte at Carl Charlier hadde foreslått " siriometer " og Herbert Hall Turner hadde foreslått "parsec". [ 5 ] Det var Turners forslag som ble akseptert.

I populærkulturen

Parsecs er nevnt i forskjellige science fiction -verk , inkludert bøker, TV-serier og filmer. I mange av dem, som Isaac Asimov - romanene eller TV- serien Star Trek , brukes begrepet mer eller mindre riktig. Noen ganger er dette imidlertid ikke tilfelle.

I Star Wars ( Episode IV: A New Hope ), skryter Han Solo av at skipet hans, Millennium Falcon , er "skipet som kjørte Kessel-løpet på mindre enn 12 parsecs." Dette gjentas i det første kapittelet i den tredje trilogien ( Episode VII: The Force Awakens ), regissert av JJ Abrams . Det er populært antatt at George Lucas brukte parsec som et mål på tid og ikke avstand; i filmen Han Solo: A Star Wars Story ble det imidlertid introdusert en forklaring for å tette manushullet som betydde en misbrukt måling. [ referanse nødvendig ] Dette har ført til parodier på den påståtte feilen , for eksempel i Blue Harvest - episoden av Family Guy .

Lucas selv, i kommentaren til DVD-filmen fra 2004, klargjør at tiden gitt i avstandsenheter betyr, i Star Wars- universet , en referanse til måten en skipsdatamaskin beregner banen for å reise mellom to punkter i rommet; en mindre avstand (i parsecs) betyr at datamaskinen har funnet en sti som kan reises på kortere tid. Tilsynelatende var Millennium Falcon veldig effektiv i denne forbindelse, takket være forbedringer introdusert av Solo. På den annen side, i episode 2 av samme saga, bruker senator Padme parsec som en avstandsenhet. (Merk: i den originale spanske dubbede versjonen av episode 4 ble parsec brukt som hastighetsenheten til Millennium Falcon . I de følgende versjonene ble uttrykket per parasekund oversatt ).

I det første kapittelet av den første sesongen av serien The Mandalorian , relatert til Star Wars- universet , sier "The Client" av spesialverket om det: "At du var best i parsec", med henvisning til hovedpersonens evner. som dusørjeger.

Planeten Melmac , i ALF -serien , var plassert seks parsecs utenfor Hydra-Centaurus Supercluster , eller 19,56 lysår unna.

I PC-videospillet Spore , når man når romtilstanden, brukes parsec til å måle avstander og som referanse for å lokalisere et system i galaksen ved å bruke vinkelen og avstanden til sentrum av galaksen.

Det er bemerkelsesverdig at parsec brukes naturlig og universelt i Asimovs romaner som de som tilhører sagaene om det galaktiske imperiet eller stiftelsen, hvor menneskehetens opprinnelse er glemt og er et sentralt diskusjonstema (på vitenskapelig og populært nivå), og derfor har jorden og vår sol like stor relevans som alle de andre (eller enda mindre).

Når det gjelder romaner av forfatteren Isaac Asimov , er parsec relatert til et mål på lengde i rommet, og brukes til å beregne hvor romfartøyet vil dukke opp etter å ha gjort et "hopp" gjennom hyperrom, der rom og tid er relative, så enorme avstander kan tilbakelegges i millisekunder. Parsecs brukes også i bøker for å måle separasjonen mellom stjerner, planeter eller solsystemer. Eks: Planeten (Alpha Centauri) Alpha Centauri ligger 1,34 parsec fra jorden.

Se også

Referanser

  1. ↑ "Cosmic Distance Scales - The Milky Way" . Hentet 24. september 2014 . 
  2. ↑ B. Luque; FJ Ballesteros (2019). «Til solen og utover». Naturfysikk 15 (12): 1302. doi : 10.1038/s41567-019-0685-3 . 
  3. ↑ Benedict, G. F. Astrometric Stability and Precision of Fine Guidance Sensor #3: The Parallax and Proper Motion of Proxima Centauri . s. 380-384 . Hentet 11. juli 2007 . 
  4. ^ "Fjerneste stjernene" . Stjernedato . University of Texas i Austin . 15. mai 2021 . Hentet 5. september 2021 . 
  5. ^ a b Dyson, F.W. (mars 1913). "Fordelingen i verdensrommet av stjernene i Carringtons Circumpolar Catalogue". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 73 (5): 342. Bibcode : 1913MNRAS..73..334D . doi : 10.1093/mnras/73.5.334 . «[ avsnitt 14, side 342 ] Å ta enheten for avstand R* til å være den som tilsvarer en parallakse på 1″·0 [... Fotnote:]
    * Det er behov for et navn for denne avstandsenheten. Mr. Charlier har foreslått Siriometer , men hvis volden mot det greske språket kan overses, kan ordet Astron bli adoptert. Professor Turner foreslår Parsec , som kan tas som en forkortet form av "en avstand som tilsvarer en parallakse på ett sekund". »     Siter feil: Ugyldig tag ; navnet "dyson" er definert flere ganger med forskjellig innhold  <ref>
  6. ↑ Cox, Arthur N., red. (2000). Allen's Astrophysical Quantities (4. utgave). New York: AIP Press/Springer. Bibcode : 2000asqu.book.....C . ISBN  978-0387987460 . 
  7. ^ Binney, James; Tremaine, Scott (2008). Galactic Dynamics (2. utgave). Princeton, NJ: Princeton University Press. Bibcode : 2008gady.book.....B . ISBN  978-0-691-13026-2 . 
  8. ↑ [1]
  9. ↑ High Energy Astrophysics Science Archive Research Center (HEASARC). "Å utlede parallakseformelen" . NASAs Imagine the Universe! . Astrophysics Science Division (ASD) ved Goddard Space Flight Center . Hentet 26. november 2011 .  
  10. ^ Bessel, FW (1838). "Bestimmung der Entfernung des 61sten Sterns des Schwans (bestemme avstanden til den 61. svanestjernen)" . Astronomiske nyheter (på tysk) 16 (5): 65-96. Bibcode : ....16...65B 1838AN. ....16...65B . doi : 10.1002/asna.18390160502 . Arkivert fra originalen 24. juni 2007.  

Eksterne lenker