Что больше парсека. Расстояния в космосе

Наши крупные меры длины – километр, морская миля (1852 м) и географическая миля (равная 4 морским), достаточные для измерения на земном шаре, оказываются слишком ничтожными для измерений небесных. Мерить ими небесные расстояния столь же неудобно, как измерять миллиметрами длину железной дороги; расстояние, например, Юпитера от Солнца в километрах выражается числом 780 миллионов, длина же Октябрьской дороги в миллиметрах – числом 640 миллионов.

Чтобы не иметь дела с длинными рядами нулей в конце чисел, астрономы пользуются более крупными единицами длины. Для измерений, например, в пределах солнечной системы считают единицей длины среднее расстояние от Земли до Солнца (149 600 000 км). Это – так называемая «астрономическая единица». В таких мерах расстояние Юпитера от Солнца равно 5,2, Сатурна – 9,54, Меркурия – 0,387 и т. п.

Но для расстояний нашего Солнца до других солнц сейчас приведенная мера слишком мала. Например, расстояние до самой близкой к нам звезды (до так называемой Проксимы в созвездии Центавра, красноватой звездочки 11-й величины) выражается в этих единицах таким числом:

И это лишь ближайшая звезда, прочие расположены гораздо дальше. Введенные в употребление более крупные единицы значительно упростили запоминание подобных чисел и обращение с ними. В астрономии имеются следующие исполинские единицы расстояний: световой год и успешно вытесняющий его парсек.

Световой год – это путь, пробегаемый в пустом пространстве лучом света за год времени. Как велика эта мера, мы поймем, вспомнив, что солнечный свет достигает Земли всего за 8 минут. Световой год, следовательно, во столько раз больше радиуса земной орбиты, во сколько раз год времени больше 8 минут. В километрах эта мера длины выражается числом

9 460 000 000 000,

т. е. световой год равен около 9 1/2 биллионов км.

Сложнее происхождение другой единицы звездных расстояний, к которой астрономы прибегают охотнее, – парсека. Парсек – это расстояние, на которое надо удалиться, чтобы полудиаметр земной орбиты виден был под углом в одну угловую секунду. Угол, под каким виден со звезды полудиаметр земной орбиты, называется в астрономии годичным параллаксом этой звезды. От соединения слов «параллакс» и «секунда» образовано слово «парсек». Параллакс названной выше звезды альфа Центавра – 0,76 секунды; легко сообразить, что расстояние этой звезды – 1,31 парсека. Нетрудно вычислить, что один парсек должен заключать в себе 206 265 расстояний от Земли до Солнца. Соотношение между парсеком и другими единицами длины таково:

1 парсек = 3,26 светового года = 30 800 000 000 000 км.

Вот расстояния нескольких ярких звезд, выраженные в парсеках и световых годах:

Это – сравнительно близкие к нам звезды. Какого порядка их «близость», вы поймете, когда вспомните, что для выражения приведенных расстояний в километрах надо каждое из чисел первого столбца увеличить в 30 биллионов раз (разумея под биллионом миллион миллионов). Однако световой год и парсек – еще не самые крупные меры, употребляемые в науке о звездах. Когда астрономы приступили к измерению расстояний и размеров звездных систем, т. е. целых вселенных, состоящих из многих миллионов звезд, понадобилась мера, еще более крупная. Ее образовали из парсека, как километр образован из метра: составился килопарсек, равный 1000 парсекам, или 30 800 биллионам км. В этих мерах, например, поперечник Млечного Пути выражается числом 30, а расстояние от нас до туманности Андромеды – около 300.

Но и килопарсек вскоре оказался недостаточно большой мерой; пришлось ввести в употребление мегапарсек, содержащий миллион парсеков. Итак, вот звездные меры длины:

Представить себе мегапарсек наглядно нет никакой возможности. Даже если уменьшить километр до толщины волоса (0,05 мм), то мегапарсек и тогда будет превосходить силу человеческого воображения, так как сделается равным I 1 / 2 миллиардам км – 10-кратному расстоянию от Земли до Солнца.

Парсек – космическая единица измерения, при помощи которой астрономы определяют расстояние к особо отдаленным объектам во Вселенной.

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 – 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.

История открытия

Если расстояния к близким объектам в космосе можно измерить при помощи радиотелескопа с точностью до нескольких сантиметров, то измерить расстояние к удаленным уголкам Вселенной намного сложнее. Тем не менее, ученым нужно было найти способ, как вычислить данную величину и они решили воспользоваться методом горизонтального параллакса, который хорошо известен в геометрии.

Суть метода горизонтального параллакса проста: если смотреть на отдаленный объект с разных мест, то на фоне других, более далеких объектов он будет менять свое положение. Зная расстояние между местами, с которых ведется наблюдение, а также угол смещения объекта на фоне отдаленных предметов, можно вычислить расстояние к нему путем геометрических подсчетов. Этой аксиомой решили воспользоваться астрономы; она послужила основой для открытия новой единицы измерения – парсек.

Как определить парсек

Допустим, вы смотрите на звезду и хотите определить расстояние к ней в парсеках. Но для этого вам необходимо знать, что собой являет расстояние в 1 парсек. Данное расстояние представляет собой смещение небесного тела на фоне других, более далеких объектов на угол равный одной угловой секунде при перемещении наблюдателя на половину диаметра земной орбиты.

Кому-то такое определение может показаться сложным для восприятия. В действительности суть определения парсека понять не так уж трудно. Возвращаясь к нашей звезде, расстояние в парсеках к которой мы хотим определить, нам придется произвести два наблюдения за этим объектом с разных точек земной орбиты. Сделать это можно без каких-нибудь космических приборов, а просто дождавшись, когда Земля сама пройдет половину своего годичного пути и станет на противоположную сторону Солнца.

Зная длину между точками, откуда производились наблюдения (она равна 1 астрономической единице – расстоянию Земли от Солнца или радиусу орбиты Земли), а также смещение звезды на фоне более дальних звезд и галактик, мы можем вычислить расстояние к ней. Если в наблюдаемом диапазоне звезда сместилась на 1 угловую секунду, расстояние к ней составляет один парсек, если же она сместилась на полсекунды – два парсека. Вопреки догадкам, чем меньше параллакс (смещение) небесного тела, тем больше к нему парсеков.

Чем проще слова, тем их больше. Я предупредил - теперь не жалуйтесь!

У Земли эллиптическая орбита. У эллипса, в отличие от окружности, нет "радиуса", а есть две разные по длине "полуоси" - большая и малая. Соответственно, на земной орбите есть две точки, лежащие на большой оси и максимально удаленные друг от друга по сравнению с любой другой парой точек орбиты. Ровно посредине отрезка между этими точками проведем перпендикуляр к плоскости, в которой лежит орбита (плоскость эклиптики). Наблюдатель, движущийся вдоль перпендикуляра будет видеть орбиту Земли под разным углом. То есть, если провести лучи из места нахождения наблюдателя к двум ранее упомянутым точкам орбиты Земли, угол между лучами будет зависеть от расстояния до плоскости эклиптики. Очень близко к плоскости лучи образуют очень тупой угол (почти 180°). Очень далеко - очень острый (почти 0°). И есть такое расстояние, на котором этот угол будет равен ровно 2" (двум угловым секундам; одна секунда равна 1°/3600). Это и есть парсек.

Для неподвижного инопланетянина, сидящего на вышеописанном перпендикуляре в одном парсеке от Земли и способном ее как-то видеть (это довольно затруднительно, так как Земля недостаточно ярка для столь удаленного наблюдателя), Земля будет немного менять видимое местонахождение из-за своего движения по орбите. Угол смещения между двумя крайними видимыми позициями Земли будет равен ровно 2" (мы специально поместили инопланетянина именно на такое расстояние, чтобы получить такой угол смещения). А относительно некоего "среднего" видимого местоположения, Земля в течение года сдвинется максимум на 1" (половина от 2"). Инопланетянин может сказать, что "годичный тригонометрический параллакс" Земли равен 1" (одной угловой секунде). И назвать расстояние до Земли "парсеком" (ПАРаллакс - СЕКунда).

Понадобился парсек, конечно, не инопланетянам, увлеченно наблюдающим за Землей с перпендикуляра к эклиптике, а земным астрономам. Звезды настолько удалены от нас, что их собственное движение не ведет к изменению положения на небе даже за год. Зато они кажутся "вращающимися" по небу по кругу из-за вращения Земли вокруг своей оси (один оборот за сутки). Помимо этого звезды ДОПОЛНИТЕЛЬНО "движутся" по небу из-за движения Земли по орбите, хотя это и мало заметно (для полного счастья добавится еще влияние земной атмосферы и колебаний земной оси, но, допустим, мы это учли и преодолели). Если очень постараться, можно это малозаметное (на фоне суточного "вращения" и прочих помех) движение выявить и измерить годичный тригонометрический параллакс звезды. И если бы звезда находилась вблизи вышеописанного перпендикуляра к эклиптике и имела бы годичный параллакс 1", то она находится (та-дамм!) ровно в одном парсеке от нас. Ведь в системе отсчета, связанной с Землей, это не Земля движется по эллиптической орбите, а весь остальной мир зачем-то совершает похожее движение, но в обратную сторону. Соответственно, для земного астронома, следящего за вышеописанным инопланетянином (или звездой по соседству с ним), это инопланетянин (или звезда рядом с ним): 1) зачем-то вращается вокруг Земли с дикой скоростью (с полным оборотом в 1 сутки) и 2) дополнительно движется по эллиптической орбите (с полным оборотом в один год и полуосями, как у земной), параллельно плоскости эклиптики.

Расстояние до остальных звезд тоже можно легко посчитать (только геометрия с тригонометрией и ничего больше) в парсеках, если получится измерить их годичный параллакс и (дополнительно) учесть положение на небосклоне. Сам парсек равен (по определению и из тригонометрии) котангенсу 1", умноженному на большую полуось земной орбиты (на "астрономическую единицу"). Котангенс малого угла равен единице, деленной на сам угол в радианах. 180° - это pi радиан, 1° - это pi/180 радиан, 1"=1°/3600=pi/(180×3600). Котангенс 1" - это 180×3600/pi≈206.000. Соответственно, парсек примерно равен (чуть больше) 206 тысяч "астрономических единиц" (больших полуосей земной орбиты). А поскольку мы знаем параметры земной орбиты (в том числе - ее большую полуось), можно выразить уже сам парсек в других единицах расстояния (метрах, световых годах и пр.) - это примерно 3,2 светового года. Ближайшие к нам звезды имеют годичный тригонометрический параллакс меньше (но порядка) 1" и, соответственно, находятся на расстоянии больше (но порядка) одного парсека.

Расстояние между космическими объектами не сопоставимы с земными, и можно было бы «утонуть в нулях», измеряя их в километрах. Потому и потребовались астрономам специальные единицы измерения расстояний, и одна из них – парсек.

Что означает это слово

Слово «парсек» – это , составленное из двух слов: параллакс и .

Секунда в данном контексте – это не не времени, а угла. Как известно, углы измеряются в градусах, каждый из которых делится на 60 частей, именуемых , а каждая подразделяется на 60 секунд.

Параллакс – это смещение объекта относительно фона, определяемой положением наблюдателя. Астрономы имеют дело с тремя видами параллакса – суточным, годичным и вековым. Применительно к парсеку интерес представляет именно годичный.

Определяя годичный параллакс той или иной звезды, астрономы вычисляют, каково расстояние от Земли до нее. Для этого нужно построить воображаемый прямоугольный треугольник. Гипотенузой в нем будет расстояние от этой звезды до Солнца, а одним из катетов – большая полуось орбиты Земли. Размер угла в этом треугольнике, соответствующего звезде – это и есть годичный параллакс.
Расстояние до звезды, при котором размер этого угла составляет одну секунду, называется парсеком. Международное этой единицы – pc, а в русскоязычной его обозначают как пк.

Чему парсек

Когда говорят о больших расстояниях в космических масштабах, часто измеряют их в . Эта единица измерения соответствует расстоянию, которое световой луч пройдет за год, и равняется она 9 460 730 472 580,8 км. Внушительная величина, но парсек еще больше!

Парсек – это 3,2616 светового года, это 30,8568 трлн км. Именно этой единицей измерения, а вовсе не световым годом обычно пользуются профессиональные астрономы. Расстояние в световых годах чаще указывают в научно-популярных публикациях или фантастических романах и фильмах.

Но даже такой единицы измерения оказалось недостаточно для нужд исследования космоса. Пришлось ввести единицы, равные и миллиону парсеков – килопарсек (кпк) и мегапарсек (Мпк).

Таким образом, расстояние, которое предложили преодолеть героям «Тайны третьей планеты», оказывается весьма внушительным. 100 пк – это больше 326 световых лет! Впрочем, современная астрономия знает и более значительные расстояния. Например, расстояние до скопления Девы – ближайшего к Земле скопления галактик – составляет 18 Мпк.

угловой сек унды и обозначает расстояние до объекта, [четверть]годичный параллакс которого равен одной угловой секунде.

Согласно эквивалентному определению, парсек - это расстояние, с которого средний радиус земной орбиты (равный 1 а.е.), перпендикулярный лучу зрения, виден под углом в одну угловую секунду (1″).

1 пк = а.е. ≈ 206 264,8 а.е. = 3,0856776·10 16 = 30,8568 трлн км (петаметров) = 3,2616 светового года .

Используются и кратные единицы: килопарсек (кпк, kpc), мегапарсек (Мпк, Mpc), гигапарсек (Гпк, Gpc).

Некоторые расстояния

См. также

Примечания

Литература

• Парсек. Статья из Большой советской энциклопедии.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Парсек" в других словарях:

- (пк, рс), единица длины, применяемая в астрономии; 1 пк=206 265 а. е.=3,0857 1016 м. Звезда, расположенная на расстоянии 1 пк, имеет годичный параллакс, равный 1 . Копределению парсека. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская… … Физическая энциклопедия

- (обозначается пк (СИ) или пс), расстояние, на котором звезда имела бы ПАРАЛЛАКС, равный одной угловой секунде. Парсек равен 3,2616 световых года, 206 265 астрономических единицам, или 3,08631013км … Научно-технический энциклопедический словарь

Современная энциклопедия

- (сокращение от параллакс и секунда) единица длины, применяемая в астрономии. Равна расстоянию, на котором параллакс составляет 1?; обозначается пк (СИ), прежнее обозначение пс. 1 пк = 206 265 а. е. = 3,263 светового года = 3,086.1016 м … Большой Энциклопедический словарь

ПАРСЕК, парсека, муж. (составлено из сокращения слова параллакс и сокращения слова секунда) (астр.). Единица измерения расстояний звезд, равная расстоянию, для которого годичный параллакс равен одной секунде. Толковый словарь Ушакова. Д.Н.… … Толковый словарь Ушакова

Сущ., кол во синонимов: 1 единица (830) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

парсек - а, м. parsec m. <сокращение параллакс + секунда. астр. Единица измерения звездных расстояний, равная 3, 26 световых лет. СИС 1954. Единица измерения расстояний в астрономии, равная расстоянию, для которого годичный параллакс равен одной… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

парсек - парсек, род. мн. парсеков … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

парсек - параллакс секунда … Словарь сокращений и аббревиатур

Парсек - (сокращенное от параллакс и секунда), единица длины, применяемая в астрономии. Равна расстоянию, на котором параллакс (в данном случае угол, под которым виден отрезок длиной в 1 астрономическую единицу) составляет 1 . 1 пк=206265 а. е.=3,263… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ПАРСЕК - внесистемная единица длины, допустимая и часто применяемая в астрономии наряду с единицами СИ; обозначается пк. 1 пк равен расстоянию, с которого полудиаметр земной орбиты (»75000 млн км) виден под углом 1 (1 угловая секунда); 1 пк » 3,26… … Большая политехническая энциклопедия