Parsec 1 ni sawa na miaka ya mwanga. Parsec ni nini? Umbali katika astronomia

Wengi wetu tulisikia kwa mara ya kwanza juu ya parsec kutoka kwa katuni "Siri ya Sayari ya Tatu," ambayo wanaanga wajasiri walifunika kwa urahisi umbali mrefu angani.

Na ingawa neno hili limewekwa kwenye kumbukumbu, sio kila mtu anajua maana yake. Parsec ni nini? Je, wahusika wa katuni walilazimika kuruka umbali gani?

Neno "parsec" linamaanisha nini?

Muda "parseki" ni ufupisho wa maneno "parallax" Na "pili" . Chini ya pili katika kwa kesi hii kuelewa si kitengo cha muda, lakini kitengo cha kipimo cha pembe za ndege, yaani, angular (au arc) pili.

Parallax ni mita ambayo mabadiliko katika nafasi ya kitu cha nafasi kuhusiana na mwangalizi imedhamiriwa. Katika unajimu, tofauti hufanywa kati ya parallax ya kila siku, ya kila mwaka na ya kidunia.

Kwa parallax ya kila siku, tofauti katika mwelekeo wa mwili wa mbinguni kutoka kwa wengine kupewa point kwenye sayari yetu na kutoka katikati ya wingi dunia. Parallax ya kila mwaka inaonyesha vigezo sawa, lakini kwa kuzingatia , na parallax ya kidunia inatuwezesha kuamua tofauti kuhusiana na mwangalizi, kwa kuzingatia harakati sahihi za kitu kilichozingatiwa kwenye galaxy.

Parsec ni nini?

Kwa maneno rahisi, parseki ni kitengo cha kipimo ambacho huamua umbali kati ya miili ya mbinguni zaidi mfumo wa jua.


Matumizi ya kawaida ya parsec ni kwa vipimo vya ndani Njia ya Milky. Ikiwa ni muhimu kuanzisha umbali kwa kiwango cha Ulimwengu, parsecs nyingi hutumiwa, yaani, kiloparsecs (1000 parsecs), megaparsecs (milioni parsecs), gigaparsecs (parsecs bilioni).

Kitengo hiki cha astronomia sio tu hufanya kazi ya vitendo, lakini pia inaongeza urahisi kwa wanaastronomia. Ni rahisi zaidi kusema kwamba umbali kutoka kwa Jua hadi kwa nyota ni parsecs 1.5, badala ya kilomita trilioni 46.27.

Nani aligundua parsec?

Vipimo vya kwanza vilivyofaulu vya umbali wa vitu vya angani vilifanywa na mwanaanga wa Ujerumani Friedrich Wilhelm Bessel mnamo 1838. Halafu, kwa mara ya kwanza katika historia, aliweza kufanya mahesabu ya kuaminika ya parallax ya kila mwaka ya nyota 61 Cygni.

Katika kazi yake, mwanasayansi alitumia mojawapo ya mbinu za kale zaidi za astronomy, kulingana na ambayo, kuhesabu umbali wa nyota, tofauti katika pembe baada ya vipimo viwili viliandikwa.


Kwanza, vipimo vilichukuliwa wakati Dunia ilipokuwa upande mmoja unaoelekea Jua, na kisha viashiria sawa vilipimwa miezi sita baadaye, ilipogeuka upande mwingine kwa Jua. Neno "parsec" lilianzishwa na mwanaanga wa Uingereza Herbert Hall Turner mnamo 1913.

Parsec ni nini?

Parallax ya kila mwaka hutumiwa kuhesabu parsec. Kuamua umbali wa kitu, wanaastronomia huunda taswira pembetatu ya kulia, ambapo hypotenuse inaonyesha umbali wa mwili wa mbinguni hadi Jua, na mguu unaonyesha mhimili wa nusu. mzunguko wa dunia. Ukubwa angle ya papo hapo katika pembetatu hii ni parallax ya kila mwaka. Parsec katika kesi hii ni umbali wa nyota ambayo parallax ni 1 arcsecond.

Mbali na parsecs, kupima umbali kati ya vitu vya nafasi kilomita na miaka mwanga hutumiwa. Uhusiano kati ya vitengo hivi vyote vya kipimo umehesabiwa kwa muda mrefu: parsec 1 ni sawa na miaka ya mwanga 3.2616 au kilomita 30.8568 trilioni. Alama ya "pk" inatumika kuteua parsec kwa Kirusi, na "rs" kwa Kiingereza.

Mifano ya umbali katika nafasi

Tangu ujio wa parsecs, wanaastronomia wameweza kuhesabu umbali kwa wengi miili ya ulimwengu na katika Ulimwengu. Kwa hivyo, umbali kutoka kwa Jua hadi kwa nyota ya karibu ya Proxima Centauri ni vifurushi 1.3, hadi katikati ya gala - takriban kiloparsecs 8, hadi nebula ya Andromeda - megaparsecs 0.77.


Kipenyo cha jumla cha Njia ya Milky hufikia takriban kiloparsec 30, na umbali kutoka kwa sayari yetu hadi ukingo unaoonekana wa Ulimwengu ni takriban 4 gigaparsecs.

Umbali kati ya vitu vya angani haulinganishwi na zile za duniani, na mtu anaweza "kuzama katika sufuri" kwa kuzipima kwa kilomita. Ndiyo sababu wanaastronomia walihitaji vitengo maalum vya kupima umbali, na mojawapo ni parsec.

Neno hili linamaanisha nini

Neno "parsec" linajumuisha maneno mawili: parallax na.

Ya pili katika muktadha huu sio wakati, lakini pembe. Kama unavyojua, pembe hupimwa kwa digrii, ambayo kila moja imegawanywa katika sehemu 60, inayoitwa, na kila moja imegawanywa katika sekunde 60.

Parallax ni uhamishaji wa kitu kinachohusiana na mandharinyuma, kinachoamuliwa na nafasi ya mwangalizi. Wanaastronomia wanahusika na aina tatu za parallax - kila siku, kila mwaka na kidunia. Kuhusiana na parsec, ni ya kila mwaka ambayo ni ya riba.

Kwa kuamua parallax ya kila mwaka ya nyota, wanaastronomia huhesabu umbali kutoka kwa Dunia hadi kwake. Ili kufanya hivyo, unahitaji kuunda pembetatu ya kulia ya kufikiria. Hypotenuse ndani yake itakuwa umbali kutoka kwa nyota hii hadi Jua, na moja ya miguu itakuwa mhimili wa semimajor wa mzunguko wa Dunia. Ukubwa wa pembe katika pembetatu hii inayolingana na nyota ni parallax ya kila mwaka.
Umbali wa nyota ambayo pembe hii ni sekunde moja inaitwa parsec. Sehemu ya kimataifa ya kitengo hiki ni pc, na kwa Kirusi imeteuliwa kama pk.

Parsec gani

Wakati wanazungumza juu ya umbali mrefu ndani kiwango cha cosmic, mara nyingi hupimwa kwa . Kitengo hiki cha kipimo kinalingana na umbali ambao mionzi ya mwanga itasafiri kwa mwaka, na ni sawa na kilomita 9,460,730,472,580.8. Saizi ya kuvutia, lakini parsec ni kubwa zaidi!

Parsec ni 3.2616 miaka ya mwanga, hii ni kilomita trilioni 30.8568. Ni kitengo hiki cha kipimo, na sio mwaka wa mwanga, ambacho wanaastronomia kitaaluma hutumia. Umbali katika miaka ya nuru mara nyingi huonyeshwa katika machapisho maarufu ya sayansi au riwaya na filamu za uongo za kisayansi.

Lakini hata kitengo hiki cha kipimo kiligeuka kuwa haitoshi kwa mahitaji ya uchunguzi wa nafasi. Ilitubidi kuanzisha vitengo sawa na parsecs milioni - kiloparsecs (kpc) na megaparsecs (Mpc).

Kwa hivyo, umbali ambao mashujaa wa "Siri ya Sayari ya Tatu" waliulizwa kushinda unageuka kuwa wa kuvutia sana. pc 100 ni zaidi ya miaka 326 ya mwanga! Walakini, unajimu wa kisasa unajua umbali mkubwa zaidi. Kwa mfano, umbali wa nguzo ya Virgo, nguzo ya karibu zaidi ya galaxi hadi Duniani, ni 18 MPC.

Chanzo cha picha: mattbodnar.com

Kwa sababu ya upekee wake, kila mtu aliyetazama katuni hii alikumbuka neno hili.

"Sio mbali hapa, pazia mia!" - kwa hivyo Gromozeka, mmoja wa mashujaa wa "Siri ya Sayari ya Tatu," aliripoti umbali wa sayari ambayo alipendekeza Prof. Seleznev na timu yake.

Walakini, watu wachache wanajua nini maana ya parsec, ni umbali gani tunazungumza na ni umbali gani wahusika wa katuni maarufu walilazimishwa kuruka.

Maana ya neno "parsec"

Neno hili lilitokana na maneno "parallax" Na "pili", ambayo hapa haiwakilishi kitengo cha wakati, lakini sekunde ya arc - kitengo cha astronomia cha ziada cha mfumo, ambacho kinafanana na pili ya pembe ya ndege.

Parallax ni mabadiliko katika eneo la mwili wa mbinguni kulingana na mahali ambapo mwangalizi iko.

Mambo muhimu ya kisasa ya unajimu aina zifuatazo parallax:

Kila siku- tofauti ya maelekezo kwa nyota fulani katika mwelekeo wa kijiografia na wa juu. Pembe hii moja kwa moja inategemea urefu wa mwili wa mbinguni juu ya upeo wa macho.
Katika parallax ya kila mwaka mabadiliko ya mwelekeo kitu maalum moja kwa moja hutegemea mzunguko wa Dunia kuzunguka Jua.
Kuhusu parallax ya kidunia, basi inafanya uwezekano wa kuamua tofauti katika mwelekeo wa mwili wa mbinguni kulingana na harakati zake katika Galaxy.

Parsec - maana ya neno

Ikiwa tunazungumza lugha inayoweza kufikiwa, basi "parsec" ni kitengo cha mabadiliko katika umbali kati ya miili ya mbinguni iliyo nje ya Mfumo wa Jua. Kwa kawaida, parsec hutumiwa kuhesabu umbali ndani ya Milky Way. Hizi kimsingi ni vitengo vingi: kiloparsecs, megaparsecs Na gigapersecs. Vitengo vidogo vingi kwa kawaida hazitumiki kwa sababu ni rahisi zaidi kutumia vitengo vya kawaida vya unajimu badala yake.
Parsec hurahisisha sana mahesabu kwa wanaastronomia, kwa sababu ni rahisi kusema kwamba umbali kutoka kwa Jua hadi kwa nyota fulani ni sehemu moja na nusu kuliko kilomita zaidi ya trilioni 46.

Nani aligundua parsec?

mnamo 1838, Mjerumani Friedrich Bessel alikuwa wa kwanza kupata mafanikio katika kupima umbali wa vitu vilivyo angani. Alikuwa wa kwanza kufanya hesabu sahihi za parallax ya kila mwaka ya nyota ya Cygnus. Ili kuhesabu umbali kutoka kwa nyota hii, Bessel alitumia njia ya zamani, kuhesabu tofauti katika pembe zinazotokana na vipimo viwili.

Kuamua umbali wa nyota kwa kutumia njia ya parallax. Chanzo cha picha: bigslide.ru

Kwanza, vipimo vilichukuliwa huku Dunia ikitazama Jua upande mmoja, na miezi sita baadaye vipimo vilivyorudiwa vilichukuliwa (na Dunia ikitazama Jua upande mwingine).

Hata hivyo, neno "parsec" yenyewe lilionekana tu mwaka wa 1913 shukrani kwa mtaalamu wa nyota wa Kiingereza Herbert Turner.

Parsec inahesabiwaje na ni sawa na nini?

Uwakilishi wa kimkakati wa parseki (sio kuongeza) Chanzo cha picha: wikipedia.org

Sehemu moja inafafanuliwa kama umbali ambao kitengo kimoja cha astronomia (umbali wa wastani kati ya Dunia na Jua) inawakilisha pembe ya arc-sekunde moja.

Parallax ya kila mwaka hutumiwa kuhesabu parsec. Wakati wa kutumia pembetatu ya kufikiria na pembe za kulia, parsec ni umbali wa nyota, mradi parallax yake ni 1 arcsecond.
Parsec ni miaka ya mwanga 3.26 au kama kilomita trilioni 30. Inawakilisha moja ya njia za kwanza za kuamua umbali wa nyota na imeteuliwa kama "pc"

Kiini cha parsec ni kutumia kanuni ya parallax kuamua umbali wa miili ya mbinguni angani kutokana na mabadiliko yao madogo wakati Dunia inapozunguka Jua.

Baadhi ya umbali wa vitu vya nafasi katika vifurushi:

Umbali wa nyota iliyo karibu zaidi na Jua, Proxima Centauri, ni sehemu 1.3.

Umbali kutoka Jua hadi katikati ya Milky Way ni kama kiloparsecs 8.

Umbali kutoka kwa Jua hadi nebula ya Andromeda ni megaparsecs 0.77.

Ikiwa ulipenda makala, kama Na jiandikishe kwa kituo . Endelea kufuatilia, marafiki! Kuna mambo mengi ya kuvutia mbele!

Kwa mahesabu yao, wanaastronomia hutumia vitengo maalum vya kipimo ambavyo sio wazi kila wakati watu wa kawaida. Hii inaeleweka, kwa sababu ikiwa umbali wa cosmic ulipimwa kwa kilomita, basi idadi ya zero ingeangaza macho. Kwa hiyo, kupima umbali wa cosmic Ni desturi kutumia kiasi kikubwa zaidi: kitengo cha astronomia, mwaka wa mwanga na parsec.

Mara nyingi hutumika kuashiria umbali ndani ya mfumo wetu wa asili wa jua. Ikiwa tunaweza pia kuielezea kwa kilomita (km 384,000), basi njia ya karibu zaidi ya Pluto ni takriban kilomita milioni 4,250, na hii itakuwa vigumu kuelewa. Kwa umbali huo ni wakati wa kutumia kitengo cha astronomia (AU), sawa na umbali wa wastani kutoka uso wa dunia kwa Jua. Kwa maneno mengine, 1 a.u. inalingana na urefu wa mhimili wa nusu mkubwa wa mzunguko wa Dunia yetu (km milioni 150). Sasa, ikiwa tutaandika hivyo umbali mfupi zaidi kwa Pluto ni 28 AU, na njia ndefu zaidi inaweza kuwa 50 AU, hii ni rahisi kufikiria.

Kubwa zaidi ijayo ni mwaka wa mwanga. Ingawa neno "mwaka" lipo hapo, mtu haipaswi kufikiria hivyo tunazungumzia kuhusu wakati. Mwaka mmoja wa mwanga ni 63,240 AU. Hii ndiyo njia ambayo mwale wa mwanga husafiri kwa kipindi cha mwaka 1. Wanaastronomia wamehesabu kwamba kutoka pembe za mbali zaidi za Ulimwengu, miale ya mwanga huchukua zaidi ya miaka bilioni 10 kutufikia. Kufikiria umbali huu mkubwa, wacha tuiandike kwa kilomita: 95000000000000000000000. Kilomita za kawaida za trilioni tano.

Wanasayansi walianza kudhani kuwa mwanga hausafiri mara moja, lakini kwa kasi fulani, kuanzia 1676. Ilikuwa ni wakati huo ambapo mwanaastronomia wa Denmark anayeitwa Ole Roemer aligundua kwamba kupatwa kwa jua kwa moja ya satelaiti za Jupiter kulikuwa kunaanza kupungua, na hii ilitokea wakati Dunia ilikuwa inaelekea kwenye mzunguko wake. upande kinyume Jua lililo kinyume na mahali ambapo Jupiter ilikuwa. Muda ulipita, Dunia ilianza kurudi nyuma, na kupatwa kwa jua tena kulianza kukaribia ratiba yao ya hapo awali.

Kwa hivyo, kama dakika 17 za tofauti za wakati zilibainishwa. Kutokana na uchunguzi huu ilihitimishwa kuwa ilichukua mwanga dakika 17 kusafiri umbali wa urefu wa mzunguko wa Dunia. Kwa kuwa kipenyo cha obiti kilithibitishwa kuwa takriban maili milioni 186 (sasa hii mara kwa mara ni kilomita 939,120,000), ikawa kwamba boriti ya mwanga hutembea kwa kasi ya kilomita 186,000 kwa pili.

Tayari katika wakati wetu, shukrani kwa Profesa Albert Michelson, ambaye aliamua kuamua kwa usahihi iwezekanavyo mwaka wa mwanga ni nini, kwa kutumia njia tofauti matokeo ya mwisho yalipatikana: maili 186,284 kwa sekunde 1 (takriban 300 km / s). Sasa, tukihesabu idadi ya sekunde kwa mwaka na kuzidisha kwa nambari hii, tunapata kwamba mwaka wa mwanga ni maili 5,880,000,000,000, ambayo inalingana na kilomita 9,460,730,472,580.8.

Kwa madhumuni ya vitendo, wanaastronomia mara nyingi hutumia kitengo cha umbali kinachoitwa parsec. Ni sawa na kuhamishwa kwa nyota dhidi ya asili ya miili mingine ya mbinguni kwa 1"" wakati mwangalizi anahamishwa na radius 1.

Vipi maneno rahisi zaidi, zaidi kuna. Nilikuonya - sasa usilalamike!

Dunia ina obiti ya duaradufu. Duaradufu, tofauti na duara, haina "radius", lakini ina "nusu-shoka" mbili za urefu tofauti - kubwa na ndogo. Ipasavyo, kuna pointi mbili katika mzunguko wa dunia ambazo ziko kwenye mhimili mkuu na ziko mbali zaidi kutoka kwa kila mmoja ikilinganishwa na jozi nyingine yoyote ya pointi za obiti. Hasa katikati ya sehemu kati ya pointi hizi tunatoa perpendicular kwa ndege ambayo obiti iko (ndege ya ecliptic). Mtazamaji anayesonga kando ya pembe ataona mzunguko wa Dunia kutoka pembe tofauti. Hiyo ni, ikiwa tunachora mionzi kutoka kwa eneo la mwangalizi hadi pointi mbili zilizotajwa hapo awali kwenye mzunguko wa Dunia, pembe kati ya mionzi itategemea umbali wa ndege ya ecliptic. Karibu sana na ndege, mionzi huunda angle ya obtuse sana (karibu 180 °). Mbali sana - kali sana (karibu 0 °). Na kuna umbali ambao pembe hii itakuwa sawa na 2" (sekunde mbili za arc; sekunde moja ni sawa na 1 °/3600). Hii ni parsec.

Kwa mgeni aliyesimama ameketi kwenye sehemu iliyoelezewa hapo juu kutoka kwa Dunia na anayeweza kuiona kwa njia fulani (hii ni ngumu sana, kwani Dunia haina mwanga wa kutosha kwa mwangalizi wa mbali kama huyo), Dunia itabadilisha eneo lake dhahiri. kwa sababu ya harakati zake za obiti. Pembe ya uhamishaji kati ya nafasi mbili za Dunia zinazoonekana sana itakuwa 2" (tuliweka mgeni kwa umbali huu haswa ili kupata pembe kama hiyo ya uhamishaji). Na ikihusiana na eneo fulani "wastani" linaloonekana, Dunia. itasonga kiwango cha juu cha 1" (nusu kutoka 2") Mgeni anaweza kusema kwamba "parallax ya trigonometric ya kila mwaka" ya Dunia ni 1" (sekunde moja). Na uite umbali wa Dunia "parsec" (PARALLAX - SECOND).

Parsec ilihitajika, bila shaka, si kwa wageni, wakiangalia Dunia kwa shauku kutoka kwa perpendicular hadi ecliptic, lakini na wanaastronomia wa duniani. Nyota ziko mbali sana na sisi hivi kwamba wao harakati mwenyewe haileti mabadiliko ya msimamo angani hata ndani ya mwaka mmoja. Lakini zinaonekana "kuzunguka" angani kwenye duara kwa sababu ya kuzunguka kwa Dunia kuzunguka mhimili wake (mapinduzi moja kwa siku). Kwa kuongezea hii, nyota kwa kuongeza "husonga" angani kwa sababu ya harakati ya Dunia katika obiti, ingawa hii haionekani sana (kwa furaha kamili ushawishi zaidi utaongezwa angahewa ya dunia na kusitasita mhimili wa dunia, lakini tuseme tulizingatia hili na kulishinda). Ikiwa unajaribu sana, unaweza kutambua hila hii (dhidi ya historia ya "mzunguko" wa kila siku na kuingiliwa nyingine) na kupima parallax ya trigonometric ya kila mwaka ya nyota. Na ikiwa nyota hiyo ingekuwa iko karibu na ile iliyoelezewa hapo juu kwa ecliptic na ilikuwa na parallax ya kila mwaka ya 1", basi ingekuwa (damm!) sehemu moja kutoka kwetu. Baada ya yote, katika sura ya kumbukumbu inayohusishwa na Dunia, sio Dunia inayosonga katika obiti ya duaradufu, na kwa sababu fulani ulimwengu wote hufanya harakati sawa, lakini upande wa nyuma. Ipasavyo, kwa mnajimu wa kidunia anayetazama mgeni aliyeelezewa hapo juu (au nyota iliyo karibu naye), mgeni huyu (au nyota iliyo karibu naye): 1) kwa sababu fulani huzunguka Dunia kwa kasi ya porini (na zamu kamili kwa siku 1) na 2) kwa kuongeza husogea kwenye obiti ya duaradufu (pamoja na mapinduzi kamili ya mwaka mmoja na mihimili ya nusu, kama ya dunia), sambamba na ndege ya ecliptic.

Umbali wa nyota zilizobaki pia unaweza kuhesabiwa kwa urahisi (jiometri tu na trigonometry na hakuna chochote zaidi) katika parsecs, ikiwa unaweza kupima parallax yao ya kila mwaka na (zaidi ya hayo) kuzingatia nafasi yao mbinguni. Parseki yenyewe ni sawa (kwa ufafanuzi na kutoka trigonometria) hadi cotangent ya 1 ", ikizidishwa na mhimili wa nusu kuu ya obiti ya dunia (na "kitengo cha astronomia"). sawa na moja, imegawanywa na pembe yenyewe katika radiani. 180° ni pi radiani, 1° ni pi/180 radiani, 1"=1°/3600=pi/(180×3600). Cotangent 1" ni 180×3600/pi≈206.000. Ipasavyo, parsec ni takriban sawa na (zaidi kidogo) 206 elfu" vitengo vya astronomia"(mihimili ya nusu mikubwa ya mzunguko wa dunia). Na kwa kuwa tunajua vigezo vya mzunguko wa dunia (pamoja na mhimili wake wa nusu kubwa), tunaweza kuelezea parsec yenyewe katika vitengo vingine vya umbali (mita, miaka ya mwanga, nk) - hii. ni takriban miaka 3.2 ya mwanga, nyota zilizo karibu nasi zina parallax ya trigonometric ya kila mwaka ya chini ya (lakini kwa mpangilio wa) 1" na, ipasavyo, ziko katika umbali wa zaidi ya (lakini kwa mpangilio wa) sehemu moja. .