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광년

Light-year
이 기사는 길이의 단위에 관한 것입니다. 기타 용도는 Light Year(동음이의함)를 참조하십시오.
광년
태양으로부터[1] 12.5광년 이내에 있는 항성과 항성계를 보여주는 지도
일반정보
단위계천문대
단위길이
기호.ly[2]
변환
...에 일라이[2].... ...와 맞먹습니다.
미터법(SI) 단위
제국 및 미군 부대
  • 5.8786×1012 mi
천문 단위

광년(光年, light year)은 천문학적 거리를 표현하기 위해 사용되는 길이의 단위로, 정확히 9,460,730,472,580.8 km와 약 5조 8,800억 mi에 해당합니다. 국제천문연맹(IAU)이 정의한 광년은 율리우스력 1년(365.25일) 동안 빛이 진공 속에서 이동하는 거리입니다.[2] 연도라는 단어가 포함되어 있기 때문에 이 용어가 시간 단위로 잘못 해석되는 경우가 있습니다.[3]

광년은 특히 비전문가 맥락과 대중적인 과학 출판물에서 별까지의 거리와 다른 거리를 은하계 규모로 표현할 때 가장 자주 사용됩니다.[3] 전문 천문학에서 가장 많이 사용되는 단위는 파섹(기호: pc, 약 3.26 광년)입니다.[2]

정의들

국제천문연맹(IAU)이 정의한 바와 같이 광년은 율리우스력[note 1](365.25일, 그레고리안력 365.2425일 또는 열대성 365.24219일)과 광속(299792458m/s)의 곱입니다.[note 2] 이 두 값은 1984년부터 사용된 IAU(1976) 천문 상수 체계에 포함되어 있습니다.[5] 이로부터 다음과 같은 변환을 도출할 수 있습니다. ISO 80000:2006(현재는 대체됨)과 같은 다른 표준들은 l.y.[2][6][7]를 사용하고 있으며, 프랑스어, 스페인어, 이탈리아어의 "al", 독일어의 "Lj" 등과 같이 지역화된 약어가 자주 사용됩니다.

1광년 = 9460730472580800m (exactly)
≈ 9.461 petametres
≈ 9조4610억 킬로미터(5조8790억 마일)
≈ 63241.077 천문단위
≈ 0.306601 파섹

1984년 이전에는 1968년부터 1983년까지 사용된 IAU(1964) 천문 상수 체계에 열대 해(율리우스 해가 아님)와 측정된(정해지지 않음) 광속이 포함되었습니다.[8] 사이먼 뉴컴의 J1900.0 평균 열대년 31556925.9747 ephemeris seconds와 광속 299792.5 km/s의 광년은 9.460530×1015 m(광속 7자리 숫자로 반올림)의 광년을 만들어냈으며, 이는 아마도 C와 같은 오래된 소스에서[9][10][11] 비롯된 것으로 보입니다. 위에서 인용한 IAU(1976) 값을 포함하여 2000년에 업데이트된 W. Allen의 1973년 천체물리량 참조 작업([12]10개의 유의한 자릿수로 절단).[13]

다른 고정밀 값은 일관된 IAU 시스템에서 파생되지 않습니다. 일부 현대 자료에서[14][15] 발견되는 9.460536207×10m의15 값은 평균 그레고리안 연도(365.2425일 또는 31556952초)와 정의된 광속(299792458m/s)의 곱입니다. 또 다른 [16]값인 9.460528405×10m는15 J1900.0 평균 열대년과 정의된 광속의 곱입니다.

광년과 광년의 배수에 사용되는 약어는

  • 1광년[2] 동안의 '리'.
  • 킬로 광년(1,000 광년)[17] 동안 "kly"
  • 1,000,000 광년 동안의 "Mly"[18]
  • 기가 광년(1,000,000,000 광년)[19] 동안 "Gly"

역사

광년 단위는 1838년 프리드리히 베셀이 처음으로 태양이 아닌 다른 별까지의 거리를 측정하는 데 성공한 지 몇 년 후에 나타났습니다. 이 별은 백조자리 61로 조셉 폰 프라운호퍼가 설계한 160밀리미터(6.2인치) 헬리오미터를 사용했습니다. 당시 우주를 가로지르는 거리를 표현하는 가장 큰 단위는 1억 5천만 킬로미터(9천 3백만 마일)의 지구 궤도 반지름과 같은 천문단위였습니다. 이들 용어로 볼 때, 시그니의 시차 0.314 아크초를 기준으로 삼각법을 계산한 결과, 항성까지의 거리는 660,000 천문단위(9.9×1013 km, 6.1×1013 mi)로 나타났습니다. 베셀은 빛이 이 거리를 통과하는 데 10.3년이 걸린다고 덧붙였습니다.[20] 그는 독자들이 대략적인 빛의 통과 시간에 대한 정신적인 그림을 즐길 것이라는 것을 인식했지만, 광년을 단위로 사용하는 것을 삼갔습니다. 거리를 광년 단위로 표현하는 것은 빛의 속도라는 불확실한 매개변수와 곱하기 때문에 시차 데이터의 정확성을 떨어뜨릴 것이기 때문에 저항했을 수 있습니다.

빛의 속도는 1838년에 정확하게 알려지지 않았고, 1849년(피조)과 1862년(푸코)에 그 값의 추정치가 바뀌었습니다. 그것은 아직 자연의 근본 상수로 여겨지지 않았고, 에테르나 우주를 통한 빛의 전파는 여전히 수수께끼였습니다.

광년 단위는 1851년 오토 울레(Otto Ule)의 유명한 독일 천문학 기사에 등장했습니다.[21] Ule는 "연도"로 끝나는 거리 단위 이름의 특이성을 보행 시간(Wegstunde)에 비유하여 설명했습니다.

현대 독일의 인기 천문학 책에서도 광년이 기묘한 이름이라는 사실을 발견했습니다.[22] 1868년에 한 영국 저널은 광년을 독일인들이 사용하는 단위로 분류했습니다.[23] 에딩턴(Eddington)은 광년을 불편하고 관련이 없는 단위로 불렀으며, 이 단위는 때때로 대중적인 사용에서 기술적인 조사로 발전했습니다.[24]

현대 천문학자들은 종종 파섹을 사용하는 것을 선호하지만, 광년은 성간 및 은하간 공간의 팽창을 측정하는 데에도 널리 사용됩니다.

용어사용

광년으로 표현되는 거리는 동일한 나선팔이나 구상성단에 속하는 것과 같은 일반적인 영역에 있는 별들 사이의 거리를 포함합니다. 은하 자체는 지름이 수천 광년에서 수십만 광년에 걸쳐 있으며, 수백만 광년만큼 이웃 은하 및 은하단과 분리되어 있습니다. 퀘이사와 슬론 만리장성과 같은 물체까지의 거리는 수십억 광년에 달합니다.

길이에 대한 크기 순서 목록
축척(ly) 가치 항목
10−9 4.04×10ly−8 달 표면에서 반사된 햇빛은 지구 표면까지의 거리를 이동하는 데 1.2~1.3초가 걸립니다(약 350000~400000 킬로미터를 이동합니다).
10−6 1.58x10ly−5 1 천문단위(태양에서 지구까지의 거리). 빛이 이 거리를 이동하는 데는 약 499초(8.32분)가 걸립니다.[25]
1.27x10ly−4 하위헌스 탐사선은 토성에서 떨어진 타이탄에 착륙하여 지구로부터 12억 킬로미터 떨어진 곳에 있는 타이탄의 표면에서 영상을 전송합니다.
5.04×10ly−4 뉴호라이즌스호는 47억 킬로미터의 거리에서 명왕성과 조우하며, 통신은 지구에 도달하는 데 4시간 25분이 걸립니다.
10−3 2.04×10ly−3 가장 먼 우주 탐사선 보이저 1호는 2014년 10월 현재 지구에서 약 18광시간(130 au, 194억 km, 121억 mi) 떨어져 있습니다.[26] 태양에 대한 현재의 속도로 1광년에 도달하는 데는 약 17500년이 걸릴 것입니다(38000 mph, 61200 km/h). 2013년 9월 12일, NASA 과학자들은 보이저 1호가 2012년 8월 25일 우주의 성간 매질에 진입하여 태양계를 떠난 최초의 인공 물체가 되었다고 발표했습니다.[27]
2.28x10ly−3 2018년 10월 현재 보이저 1호는 지구에서 거의 20광시간(144 au, 216억 km, 134억 mi) 떨어져 있습니다.
100 1.6x10ly0 오르트 구름은 지름이 약 2광년입니다. 내부 경계는 50000 au, 외부 경계는 100000 au로 추정됩니다.
2.0x10ly0 태양의 중력 지배력의 최대 범위(힐 스피어/로체 스피어, 125000 au) 이 외에도 깊은 태양 외 중력 성간 매질이 있습니다.
4.24x10ly0 태양을 제외한 가장 가까운 항성인 프록시마 센타우리는 약 4.24광년 떨어져 있습니다.[28][29]
8.6x10ly0 밤하늘에서 가장 밝은 별, 시리우스. 질량은 태양의 2배, 빛은 태양의 25배로 상대적으로 가깝기 때문에 더 많은 빛을 내는 별들보다 더 밝습니다.
1.19x10ly1 HD 10700 e, 외계 생명체가 살 수 있는 행성 후보. 질량은 지구의 6.6배로 항성 타우 세티의 거주 가능 영역 가운데 있습니다.[30][31]
2.05x10ly1 글리제 581은 여러 개의 탐지 가능한 외계 행성을 가진 적색왜성입니다.
3.1x10ly2 태양보다 10700배 더 밝은 A9형 거인 시리우스 다음으로 밝은 카노푸스.
103 3x10리3 두 번째로 가까운 블랙홀인 A0620-00은 약 3000광년 떨어져 있습니다.
2.6x10ly4 은하수의 중심은 약 26000광년 떨어져 있습니다.[32][33]
1x10리5 은하수의 지름은 약 100,000 광년입니다.
1.65x10ly5 태양 광도의 870만 배로 알려진 가장 밝은 별인 대마젤란 구름에 있는 R136a1의 겉보기 등급은 12.77로 3C 273보다 약간 밝습니다.
106 2.5x10ly6 안드로메다 은하는 약 250만 광년 떨어져 있습니다.
3x10리6 약 300만 광년 떨어진 삼각형 은하(M33)는 육안으로 볼 수 있는 가장 먼 물체입니다.
5.9x10ly7 가장 가까운 큰 은하단인 처녀자리 성단은 약 5,900만 광년 떨어져 있습니다.
1.5×108 – 2.5×108 ly 그레이트 어트랙터는 1억 5천만 광년에서 2억 5천만 광년 사이의 거리에 있습니다(후자는 가장 최근의 추정치입니다).
109 1.2x10ly9 슬론 만리장성(만리장성 및 Her-CrBGW와 혼동하지 않음)은 약 10억 광년 떨어진 것으로 측정되었습니다.
2.4x10ly9 광학적으로 가장 밝은 퀘이사인 3C 273은 겉보기 등급이 12.9로 R136a1보다 조금 더 밝습니다. 3C 273은 약 24억 광년 떨어져 있습니다.
4.57×10ly10 지구에서 관측 가능한 우주의 가장자리까지의 이동 거리는 약 457억 광년이며, 이는 관측 가능한 우주의 이동 반경입니다. 이는 우주 배경 복사에 의해 결정되는 우주의 나이보다 큽니다. 이것이 가능한 이유는 여기를 참조하십시오.

관련단위

항성계 내의 물체들 사이의 거리는 광년의 작은 부분인 경향이 있으며, 일반적으로 천문 단위로 표현됩니다. 그러나 더 작은 길이 단위도 마찬가지로 시간 단위에 빛의 속도를 곱함으로써 유용하게 형성될 수 있습니다. 예를 들어, 천문학, 통신 및 상대론적 물리학에서 유용한 광초는 정확히 299792458 미터 또는 1 광년의 ⁄ 31557600. 광분, 광시, 광일과 같은 단위는 때때로 인기 있는 과학 출판물에서 사용됩니다. 광년의 약 12분의 1에 해당하는 광월도 때때로 대략적인 측정에 사용됩니다.[34][35] Hayden Planetarium은 광월을 30일의 광 이동 시간으로 더 정확하게 지정합니다.[36]

빛은 1나노초에 약 1피트를 이동합니다. "light-foot"이라는 용어는 때때로 시간의 비공식적인 척도로 사용됩니다.[37]

참고 항목

메모들

  1. ^ 율리우스력 1년은 정확히 365.25일입니다(또는 정확히 86400 SI 초의 하루를 기준으로 31557600s).[4]
  2. ^ 빛의 속도는 미터의 정의에 따라 정확히 299792458m/s입니다.

참고문헌

  1. ^ "The Universe within 12.5 Light Years – The Nearest stars". www.atlasoftheuniverse.com. Retrieved 2 April 2022.
  2. ^ a b c d e International Astronomical Union, Measuring the Universe: The IAU and Astronomical Units, retrieved 10 November 2013
  3. ^ a b Bruce McClure (31 July 2018). "How far is a light-year?". EarthSky. Retrieved 15 October 2019.
  4. ^ IAU Recommendations concerning Units, archived from the original on 16 February 2007
  5. ^ Astronomical Almanac, p. 6. "선택된 천문 상수는 Wayback Machine에서 보관 2014-07-26"
  6. ^ ISO 80000-3:2006 수량 및 단위 – 공간 및 시간
  7. ^ IEEE/ASTMSI 10-2010, 미국 미터법 국가표준
  8. ^ P. Kenneth Seidelmann, ed. (1992), Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, Mill Valley, California: University Science Books, p. 656, ISBN 978-0-935702-68-2
  9. ^ Basic Constants, Sierra College
  10. ^ Marc Sauvage, Table of astronomical constants, archived from the original on 11 December 2008
  11. ^ Robert A. Braeunig, Basic Constants
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  13. ^ Arthur N. Cox, ed. (2000), Allen's Astrophysical Quantities (fourth ed.), New York: Springer-Valeg, p. 12, ISBN 978-0-387-98746-0
  14. ^ Nick Strobel, Astronomical Constants
  15. ^ KEKB, Astronomical Constants, archived from the original on 9 September 2007, retrieved 5 November 2008
  16. ^ Thomas Szirtes (1997), Applied dimensional analysis and modeling, New York: McGraw-Hill, p. 60, ISBN 978-0-07-062811-3
  17. ^ Comins, Neil F. (2013), Discovering the Essential Universe (fifth ed.), W. H. Freeman, p. 365, ISBN 978-1-4292-5519-6
  18. ^ Hassani, Sadri (2010), From Atoms to Galaxies, CRC Press, p. 445, ISBN 978-1-4398-0850-4
  19. ^ Deza, Michel Marie; Deza, Elena (2016), Encyclopedia of Distances (fourth ed.), Springer, p. 620, ISBN 978-3-662-52843-3
  20. ^ Bessel, Friedrich (1839). "On the parallax of the star 61 Cygni". London and Edinburgh Philosophical Magazine and Journal of Science. 14: 68–72. 빛이 10.3년의 시간을 들여 거리를 이동한다는 베셀의 말입니다.
  21. ^ Ule, Otto (1851). "Was wir in den Sternen lesen". Deutsches Museum: Zeitschrift für Literatur, Kunst und Öffentliches Leben. 1: 721–738.
  22. ^ Diesterweg, Adolph Wilhelm (1855). Populäre Himmelskunde u. astronomische Geographie. p. 250.
  23. ^ The Student and Intellectual Observer of Science, Literature and Art. Vol. 1. London: Groombridge and Sons. 1868. p. 240.
  24. ^ "Stellar movements and the structure of the universe". Retrieved 1 November 2014.
  25. ^ "Chapter 1, Table 1-1", IERS Conventions (2003)
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  27. ^ NASA Spacecraft Embarks on Historic Journey Into Interstellar Space, retrieved 14 October 2014
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  29. ^ "Proxima Centauri (Gliese 551)", Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight
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  35. ^ Junor, W.; Biretta, J. A. (1994), "The Inner Light-Month of the M87 Jet", in Zensus, J. Anton; Kellermann; Kenneth I. (eds.), Compact Extragalactic Radio Sources, Proceedings of the NRAO workshop held at Socorro, New Mexico, February 11–12, 1994, Green Bank, WV: National Radio Astronomy Observatory (NRAO), p. 97, Bibcode:1994cers.conf...97J
  36. ^ 2010년 10월에 접속한 헤이든 천문관의 빛-이동 시간과 거리.
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