파섹
Parsec파섹 | |
---|---|
일반 정보 | |
단위계 | 천문 단위 |
단위 | 길이/거리 |
기호. | PC |
변환 | |
1 PC in... | ...와 같다 |
미터법(SI) 단위 | 3.0857×1016 m 최대 31 페타미터 |
영국 및 미국 단위 | 1.9174×1013 mi |
천문 단위 | 2.06265×105 au 3.26156년 |
파섹(기호: pc)은 태양계 밖의 천체까지의 먼 거리를 측정하는 데 사용되는 길이의 단위로, 약 3.26광년 또는 206,000천문단위(au), 즉 30조 9천억 킬로미터(19조 2천억 마일)[a]와 같습니다.파섹은 시차 및 삼각법을 사용하여 구하며, 1au가 1초각의[1] 하위 각도로 되는 거리로 정의됩니다.1/3600도).는 648000/169 천문단위, 즉 p / δ ( ), {\ 1{pc}\ \[2]\ 가장 가까운 별인 센타우리의 파섹은 약 1입니다.육안으로 볼 수 있는 대부분의 별은 태양으로부터 수백 파섹 이내에 있으며, 가장 멀리 떨어져 있는 별은 수천 [4]파섹이다.
파섹이란 단어는 "1초의 시차"의 합성어로 1913년 영국[5] 천문학자 허버트 홀 터너에 의해 천문학자들이 원시 관측 데이터로부터 천문학적 거리를 쉽게 계산할 수 있도록 하기 위해 만들어졌다.이러한 이유로 인해, 광년은 대중적인 과학 문헌과 일반적인 용법에서 두드러지게 남아 있지만, 천문학과 천체 물리학에서 선호되는 단위이다.파섹은 은하수 내에서 더 짧은 거리에 사용되지만, 우리 은하 내 및 은하 주변에서 더 멀리 있는 물체에 대해서는 킬로파섹(kpc), 중거리 은하에 대해서는 메가파섹(Mpc), 그리고 가장 멀리 있는 퀘이사와 은하에 대해서는 기가파섹(Gpc)을 포함하여 우주에서 더 큰 규모의 파섹에는 여러 배수가 필요합니다.s.
8월 2015년에, 국제 천문 연맹은 '(IAU)는 표준화와 외견상 절대 복사 등급 규모의 정의의 일환으로, 정확히 648000/π 반대, 또는 대략3.0856775814913673×1016 m(IAU은 2012년 정확한 SIdefinitio에 근거한 것처럼 그 파섹 기존의 명확한 규정 언급한 해결 B2을 통과시켰다.n(천문단위의)이는 많은 천문학 참고 [6][7]문헌에서 볼 수 있는 파섹의 작은 각도 정의에 해당합니다.
역사와 파생
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파섹은 우주에서 매우 긴 가상 직각 삼각형의 인접한 다리 길이(1AU)와 동일한 것으로 정의된다.이 삼각형의 기초가 되는 두 가지 차원은 길이가 1 천문단위(지구-태양 평균 거리)인 짧은 다리와 다리 반대편 정점의 기울어진 각도(약 1초)입니다.이 두 값에 삼각법의 규칙을 적용하면 삼각형의 다른 쪽 다리(파섹)의 단위 길이를 도출할 수 있다.
천문학자들이 별까지의 거리를 계산하기 위해 사용한 가장 오래된 방법 중 하나는 하늘에 있는 별 위치의 두 측정치 사이의 각도 차이를 기록하는 것입니다.첫 번째 측정은 태양의 한쪽 면에 있는 지구에서 이루어지며, 두 번째 측정은 지구가 태양의 반대쪽에 있을 때 약 반년 후에 수행됩니다.두 측정이 이루어졌을 때 지구의 두 위치 사이의 거리는 지구와 태양 사이의 거리의 두 배이다.두 측정값 사이의 각도 차이는 태양과 지구에서 먼 정점에 있는 별까지의 선으로 형성되는 시차 각도의 두 배입니다.그러면 삼각법을 [8]사용하여 별까지의 거리를 계산할 수 있다.1838년 독일 천문학자 프리드리히 빌헬름 베셀이 최초로 성간 거리에 있는 물체의 직접 측정을 성공적으로 발표했는데,[9] 그는 이 접근법을 사용하여 61백조의 3.5파섹 거리를 계산했다.
별의 시차는 지구가 태양 주위를 공전할 때 별이 천구를 기준으로 움직이는 것처럼 보이는 각 거리의 절반으로 정의됩니다.마찬가지로, 그 별의 관점에서 볼 때, 지구 궤도의 반조르 축의 기울어진 각도입니다.별, 태양, 지구는 우주에서 가상의 직각 삼각형의 모서리를 형성한다: 직각은 태양의 모서리이고, 별의 모서리는 시차 각도이다.시차 각도와 반대쪽의 길이는 지구에서 태양까지의 거리이며(천문단위 au로 정의), 인접한 쪽의 길이는 태양에서 별까지의 거리를 나타냅니다.따라서 삼각법칙과 함께 시차각을 측정하면 태양에서 별까지의 거리를 알 수 있다.파섹은 시차각이 1초인 별이 차지하는 정점에 인접한 변의 길이로 정의된다.
거리 단위로 파섹을 사용하는 것은 자연스럽게 베셀의 방법에서 비롯된다. 파섹 단위의 거리는 초 단위로 시차 각도의 역수로 간단히 계산할 수 있기 때문이다(즉, 시차 각도가 1초이면 물체는 태양으로부터 1pc, 시차 각도가 0.5초이면 물체는 2pc 떨어져 있다).포함된 각도가 매우 작기 때문에 스키니 삼각형의 근사 해를 적용할 수 있기 때문에 이 관계에는 삼각함수가 필요하지 않습니다.
파섹이라는 용어는 이전에 사용되었을지 모르지만, 1913년 천문학 출판물에서 처음 언급되었다.천문학자 Royal Frank Watson Dyson은 거리 단위에 대한 이름의 필요성에 대해 우려를 표명했다.그는 천문학이라는 이름을 제안했지만 칼 찰리에가 시리오미터를 제안했고 허버트 홀 터너가 파섹을 [5]제안했다고 언급했다.터너의 제안은 계속되었다.
parsec 값 계산
2015년 정의에 따르면 1au의 아크길이는 반지름 1pc의 원의 중심에서 1µ의 각도에 준거한다.즉,[10] 정의상 1 pc = 1 au/tan(1") 206 206,264.8 au이다.도/분/초 단위에서 라디안으로 변환,
- au × {\{ { pc }} 1 { }} ={ \ 60 \ 60 } { \ }
- au m { { } ={ (2012년 au 정의로 정의)
그러므로,
- pc × × au × × 700= ,000 { { {} = \= \ times 、=
그러므로,
- pc 420 000 30 673m { 1{ } = , , , ,} 30, 856 {
대략.
위 다이어그램에서 S는 태양을 나타내고 E는 궤도의 한 지점에서 지구를 나타냅니다.따라서 거리 ES는 1 천문단위(au)입니다.SDE 각도는 1초(1/3600도)이므로 정의상 D는 태양으로부터 1파섹 떨어진 공간의 한 지점입니다.삼각법을 통해 거리 SD는 다음과 같이 계산됩니다.
천문단위는 149597870700m로 [11]정의되기 때문에 다음을 계산할 수 있습니다.
따라서 1파섹입니다. | § 20624.806247096 천문단위 |
3 3.08567758116×10m | |
§ 30조856775815억 km | |
§ 19조 1735억 11577 마일 |
따라서 1 ly ≈ 9.46×1015 m이면
- 그러면 1개 3 3.261563777 ly
따라서 파섹은 관찰자를 D에 배치하고 디스크의 직경을 ES에 배치함으로써 지름 1 천문단위인 원반을 볼 수 있는 거리이기도 합니다.
수학적으로, 계측기에서 초 단위로 얻은 각도 측정값이 주어진 경우 거리를 계산하려면 공식은 다음과 같습니다.
여기서 θ는 초 단위로 측정된 각도이고, 거리는earth-sun 상수(1au 또는 1.5813×10−5 ly)입니다.계산된 항성 거리는 거리(Distance)에 사용된earth-sun 것과 동일한 측정 단위입니다(예: 거리 = 1au이면 거리에earth-sun 대한star 단위는 천문학적 단위, 거리 = 1.5813×10−5 ly이면 거리에earth-sun 대한star 단위는 광년 단위).
IAU 2015 결의안 B2[12](정확히 648000/µ 천문 단위)에 사용된 파초의 길이는 소각 계산을 사용하여 도출된 파섹 길이와 정확히 일치한다.이는 기존의 역접선 정의와 약 200km 차이가 난다. 즉, 11번째 유효 수치 이후에만 해당된다.IAU(2012)가 천문 단위를 미터 단위의 정확한 SI 길이로 정의했기 때문에, 이제 파섹은 미터 단위의 정확한 SI 길이에 해당한다.가장 가까운 미터에서 소각 파섹은 3085675814913673m에 해당합니다.
사용방법 및 측정
시차법은 천체물리학에서 거리 측정의 기본 보정 단계이지만, 시차각의 지상 망원경 측정의 정확도는 약 0.01㎜로 제한되며,[13] 따라서 100pc 이하 거리에 있는 별에 한정된다.이것은 지구의 대기가 별의 이미지의 [citation needed]선명도를 제한하기 때문입니다.우주 기반 망원경은 이러한 효과에 의해 제한되지 않으며 지상 관측 한계 이상의 물체까지의 거리를 정확하게 측정할 수 있다.1989년과 1993년 사이에 유럽우주국(ESA)이 발사한 히파르코스 위성은 약 0.97ms의 측성학적 정밀도로 약 10만 개의 별에 대한 시차를 측정했고 1000pc까지 떨어진 [14][15]별들의 항성 거리에 대한 정확한 측정치를 얻었다.
2013년 12월 19일 발사된 ESA의 Gaia 위성은 10억 개의 항성 거리를 20마이크로 아크초 이내로 측정하기 위해 고안되었으며,[16] 궁수자리에서 약 8,000 pc 떨어진 은하 중심까지 10%의 오차를 발생시켰다.
파초 단위의 거리
파초 미만의 거리
파섹 단위로 표현되는 거리는 보통 단일 항성계 내의 물체를 포함합니다.예를 들어 다음과 같습니다.
- 태양에서 지구까지의 거리인 1천문단위(au)는 5×10−6 pc 미만이다.
- 가장 먼 우주 탐사선 보이저 1호는 2019년 1월[update] 현재 지구에서 0.000703pc 떨어져 있다.보이저 1호는 그 거리를 가는데 41년이 걸렸다.
- 오르트 클라우드의 지름은 약 0.6pc입니다.
파섹과 킬로파섹
파섹(pc) 단위로 표시되는 거리에는 같은 나선팔이나 구상성단에 있는 별과 같이 가까운 별 사이의 거리가 포함됩니다.1,000 파섹(3,262 ly)의 거리는 킬로파섹(kpc)으로 표시됩니다.천문학자들은 일반적으로 킬로파섹을 은하의 일부 사이 또는 은하군 내 거리를 표현하기 위해 사용합니다.예를 들어 다음과 같습니다.
- 1파섹은 약 3.26광년에 해당합니다.
- 태양 외에 지구에서 가장 가까운 것으로 알려진 프록시마 센타우루스자리 항성은 직접 시차 측정으로 약 1.3 파섹(4.24 리) 떨어져 있습니다.
- 산개성단 플레이아데스까지의 거리는 히파르코스의 시차 측정에 따라 우리와 130±10pc(420±30ly)입니다.
- 우리은하의 중심은 지구에서 8킬로파섹(26,000리) 이상 떨어져 있고, 우리은하의 지름은 약 34킬로파섹(11,000리)입니다.
- 안드로메다 은하(M31)는 지구로부터 약 780 kpc (250만 리) 떨어져 있습니다.
메가파초 및 기가파초
천문학자들은 일반적으로 이웃 은하와 은하단 사이의 거리를 메가파섹(Mpc) 단위로 표현합니다.메가파섹은 백만 파섹, 즉 약 326만 광년이다.[17]때때로 은하 거리는 Mpc/h 단위로 지정되기도 한다('50/h Mpc', '50 Mpc−1 h'라고도 표기됨).h는 0.5 < h < 0.75 범위의 상수이며, 이는 우주의 팽창 속도에 대한 허블 상수 H의 값의 불확실성을 반영합니다(h = H/100 km/s/Mpc).허블 상수는 관측된 적색 편이 z를 d † c/H × [18]z 공식으로 거리 d로 변환할 때 관련이 있습니다.
1 기가파섹(Gpc)은 10억 파섹으로 일반적으로 사용되는 가장 큰 길이의 단위 중 하나입니다.1기가파섹은 약 32억 6천만 리, 즉 관측 가능한 우주의 수평선까지의 거리의 약 14분의 1입니다(우주 배경 복사에 의해 감소).천문학자들은 일반적으로 CfA2 만리장성의 크기와 거리, 은하단 사이의 거리, 퀘이사까지의 거리 등과 같은 대규모 구조의 크기를 표현하기 위해 기가파섹을 사용합니다.
예를 들어 다음과 같습니다.
- 안드로메다 은하는 지구로부터 약 0.78 Mpc (250만 리) 떨어져 있습니다.
- 가장 가까운 거대 은하단인 처녀자리 은하단은 지구에서 [19]약 16.5 Mpc(5400만 리) 떨어져 있습니다.
- 은하수와 비슷한 초질량 블랙홀 핵을 가지고 있는 것으로 관측된 RXJ1242-11은 지구에서 약 200Mpc(6억 5천만 리) 떨어져 있습니다.
- 현재 우주에서 가장 큰 구조인 은하 필라멘트 헤라클레스-코로나 만리장성은 지름이 약 3 Gpc(98억 리)이다.
- 입자 지평선(관측 가능한 우주의 경계)의 반지름은 약 14 Gpc(460억 리)[20]입니다.
볼륨 단위
우리 은하에 있는 별의 수를 결정하기 위해 다양한 방향으로 입방 킬로파섹[b](kpc3) 단위의 부피를 선택합니다.이 부피의 모든 별이 계산되고 총 별 수가 통계적으로 결정됩니다.구상성단, 먼지 구름, 성간 가스의 수는 비슷한 방식으로 결정됩니다.초은하단의 은하 수를 결정하기 위해 입방 메가파섹[b](Mpc3) 단위의 부피를 선택합니다.이 부피의 모든 은하는 분류되고 집계됩니다.그런 다음 총 은하수를 통계적으로 결정할 수 있습니다.거대한 부테 보이드는 입방 메가파섹 단위로 측정됩니다.[21]
물리 우주론에서, 입방 기가파섹[b](Gpc3)의 부피는 눈에 보이는 우주에서 물질의 분포를 결정하고 은하와 퀘이사의 수를 결정하기 위해 선택됩니다.태양은 현재 입방 파섹([b]pc3)에 있는 유일한 별이지만 구상성단의 경우 별의 밀도가 100~1000−3 pc일 수 있다.
중력파 간섭계(예: LIGO, 처녀자리)의 관측 부피는 입방 메가파섹[b](Mpc3)으로 나타내며, 본질적으로 입방정계 유효 거리의 값이다.
대중문화에서
파섹은 한 솔로가 자신의 배를 "12파섹 미만으로 케셀 런을 만들었다"고 주장했을 때 스타워즈 1편에서 시간 측정으로 잘못 사용된 것으로 보인다.이러한 주장은 The Force Awakens에서 반복되었지만, Solo: A Star Wars Story에서 Millennium Falcon은 속도와 [22]기동성으로 인해 하이퍼스페이스를 통과하는 더 위험한 경로 때문에 더 짧은 거리를 이동했다고 진술함으로써 명확해졌다.만달로리언에서 [23]공간 단위로 모호하게 사용되기도 한다.
시간의 주름에서 "메가파섹"은 그의 딸 메그의 별명이다.[24]
1955년 아이작 아시모프의 공상과학 단편소설 '위험'에서 최초의 극초음속 우주선은 '파섹'으로 명명되었다.
「 」를 참조해 주세요.
메모들
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[paragraph 14, page 342] Taking the unit of distance R* to be that corresponding to a parallax of 1″·0 [… Footnote:]
* There is need for a name for this unit of distance. Mr. Charlier has suggested Siriometer, but if the violence to the Greek language can be overlooked, the word Astron might be adopted. Professor Turner suggests Parsec, which may be taken as an abbreviated form of "a distance corresponding to a parallax of one second". - ^ Cox, Arthur N., ed. (2000). Allen's Astrophysical Quantities (4th ed.). New York: AIP Press / Springer. Bibcode:2000asqu.book.....C. ISBN 978-0387987460.
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외부 링크
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