ВЪВЕДЕНИЕ
Единиците за дължина, които използваме при повечето физически измервания, са подходящи за измерване на повечето обекти, с които обикновено се срещаме – максималните размери на пакета, който можем да изпратим по пощата, измерваме в сантиметри, разстоянието до училище и работата измерваме в километри и т. н. Но имаме нужда и от съответните единици, за да измерваме разстоянията в космоса. Разстоянието между Луната и Земята може да се изрази в километри – това разстояние е приблизително между 363 300 и 405 500 км. Но разстоянието между Слънцето и Земята вече е в стотици милиони километри, а разстоянието до най-близките до нас звезди е в трилиони километри! Ето защо в астрономията се въвеждат такива единици за дължина, които са подходящи за измерване на космическите разстояния.
Измерване на разстоянията в космоса
Астрономическа единица
Астрономическата единица (1 au) се определя като средното разстояние между центровете на Земята и Слънцето. Една астрономическа единица е приблизително 150 милиона километра. Както е дефинирано от Международния астрономически съюз, под астрономическа единица се разбира радиусът на необезпокояваната кръгова орбита, по която едно тяло с нищожна маса обикаля около Слънцето с ъглова скорост 0,017 202 098 95 радиана на ден. Сегашната ѝ най-точна стойност се определя от Резолюцията на Международния астрономически съюз от 2009 г. като 1 au = (149 597 870 700 ± 0,003) km.
Светлинна година
Светлинната година е разстоянието, което светлината изминава за една юлианска година във вакум: 1 ly = 299 792 456 m · s–1 · 365,25 d · 24 h · 60 min · 60 s = = 9,461 · 1 012 km.
Паралакс
Паралакс е термин, който характеризира видимото изместване на положението на един наблюдаван обект, дължащо се на неговото наблюдение от две различни точки. Звездният паралакс се вижда, когато гледаме дадена звезда от двете противоположни страни на орбитата на Земята при обикалянето ѝ около Слънцето. Или казано по друг начин: ако се намираме на тази звезда и измерим ъгъла между лъчите, които водят от нея до двете противоположни страни на орбитата на Земята, то половината от този ъгъл се нарича (годишен) паралакс. С други думи, Ггодишният паралакс p е ъгълът, под който бихме видели дължина 1 au от дадено разстояние (виж Фиг. 1).
Фиг. 1: Годишен паралакс
Парсек
От астрономическата единица изхожда единицата „парсек“ (1 pc, понякога „parsec“, на англ. „paralactic second“, на словашки: „paralaktická sekunda“, на български: „паралакс секунда“). Това е разстоянието, на което една астрономическа единица може да се види под ъгъл една дъгова секунда.
За да се изведе дължината на парсека се прави следното изчисление:
Фиг. 2: Измерване на дължината на парсека
Можем да напишем, че:
Един парсек е приблизително 3,2 ly.
Ако знаем годишния паралакс pmax на звездата (измерен съгласно Фиг. 1), нейното разстояние r се определя така:
където r и pmax са в къдрави скоби, тъй като такова уравнение не отговаря на размерността; в знаменателя я няма функцията tangens (тангенс), защото ако заместим pmax в радиани, то за такива малки ъгли стойността на тангенса ще бъде равна на ъгъла в радиани, и следователно няма нужда да намесваме тригонометрични функции.