秒差距
| 秒差距 | |
|---|---|
 | |
| 单位信息 | |
| 单位制 | 天文单位系统 |
| 物理量名称 | 长度/距离 |
| 符号 | pc |
| 单位换算 | |
| 1 pc | 相当于 |
| 米制（SI）单位 | 3.0857×1016 米 ~31拍米 |
| 英制与美制单位 | 1.9174×1013 mi |
| 天文单位系统 | 2.0626×105 au 3.26156 ly |
秒差距（英语：parsec，符号为pc）是一个宇宙距离尺度，用以测量太阳系以外天体距离的单位。1秒差距约为3.26光年、206,000天文单位或 3.085677585519*1016 米（19兆英里）[a] 。秒差距的原理使用了视差与三角学，其定义为1天文单位的对角为1角秒时的距离[1]，但于2015年时被重新定义为一个精确值：648000/π天文单位。离太阳最近的恒星比邻星，距离大约为1.3秒差距（4.2光年）[2]。绝大多数位于距太阳500秒差距(1630光年)内的恒星，可以在夜空中以肉眼看见。
秒差距最早于1913年，由英国天文学家赫伯特·霍尔·特纳提出[3]。其英语名称为一个混成词，由“1角秒（arcsecond）的视差（parallax）”组合而来，使天文学家可以只从原始观测数据，就能够进行天文距离的快速计算。由于上述部分原因，即使光年在科普文字与日常使用上维持优势地位，秒差距仍受到天文学与天体物理学的喜爱。秒差距适用于银河系内的短距离表述，但在描述宇宙大尺度的用途上，会将其加上词头来应用，如千秒差距（kpc）表示银河系内与周围物体的距离，百万秒差距（Mpc）描述银河系附近所有星系的距离，吉秒差距（Gpc）则是描述极为遥远的星系与众多类星体。
2015年8月，国际天文学联合会通过B2决议文，将绝对星等与热星等进行标准定义，也包含将秒差距定义为一个精确值，即648000/π天文单位，或大约3.08567758149137×1016米（基于2012年国际天文学联合会对于天文单位的精确国际单位制定义）。此定义对应于众多当代天文学文献中对于秒差距的小角度定义[4][5]。
基础定义
[编辑]秒差距是一种最古老的，同时也是最标准的测量恒星距离的方法。它是建立在恒星视差的基础上。
想象待测的恒星与一条地球公转轨道的半径线段（即一个天文单位长度）所成的三角形，分别度量待测恒星到太阳及到地球的边长、与这两条边的夹角。当这个夹角为一角秒时，这个三角形是如此的狭长、以至于这两条边长可视为相等，那么这个边长即称为一秒差距。此时这个三角形既可视为等腰三角形、又可视为直角三角形（因剩余的两个角极其接近直角）。
更详细地说，周年视差 的恒星与地球的距离 ，这个距离定义为一秒差距（）。
计算秒差距的值
[编辑].svg)
在上图中（非等比例绘制），S代表太阳，E代表地球在轨道上的一个点。因此ES的距离就是1天文单位（au）。假设角SDE为1角秒（1度的1/3600），D为太空当中的某一点，因此依据上述定义，该点与太阳间的距离就称为1秒差距。根据三角学，SD的距离可由下列方式计算出来：
使用小角度近似[b]，也就是极端小角度的正切值近乎等同于该角度本身（以弧度表示）：
由于1天文单位被定义为149597870700 米=[6]，因此可以计算出下列值：
| 1秒差距 | ≈ 206264.806247096天文单位 |
| ≈ 3.085677581×1016米 | |
| ≈ 19.173511577兆英里 | |
| ≈ 3.261563777光年 |
长度单位
[编辑]| 长度单位 | 缩写 | 表示 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 秒差距 | pc | 3.261光年（近似值） | 可用于测量邻近恒星之间的距离。 |
| 千秒差距 | kpc | 1000秒差距 | 可用于测量星系或星系团内部天体之间的距离。 |
| 百万秒差距 | Mpc | 1,000,000秒差距 | 用于测量邻近星系或星系团之间的距离。 |
| 十亿秒差距（吉秒差距） | Gpc | 1,000,000,000秒差距 | 可用于测量大尺度纤维状结构（比如CfA2长城）的距离和长度或类星体的距离。 |
| 兆秒差距（太秒差距） | Tpc | 1,000,000,000,000秒差距 |
天体视差
[编辑]天体的视差越大，则其距离就越近。反之，则视差越小，离我们越远。离我们最近的恒星（太阳除外）比邻星的距离约为1.29pc（4.22光年）。
注脚
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Cosmic Distance Scales - The Milky Way. [24 September 2014]. （原始内容存档于2015-08-10）.
- ^ Benedict, G. F.; et al. Astrometric Stability and Precision of Fine Guidance Sensor #3: The Parallax and Proper Motion of Proxima Centauri (PDF). Proceedings of the HST Calibration Workshop: 380–384. [11 July 2007]. （原始内容存档 (PDF)于2016-09-09）.
- ^ Dyson, F. W. The Distribution in Space of the Stars in Carrington's Circumpolar Catalogue. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1913-03-14, 73 (5): 334–342. Bibcode:1913MNRAS..73..334D. ISSN 0035-8711. doi:10.1093/mnras/73.5.334 （英语）.
There is a need for a name for this unit of distance. Mr. Charlier has suggested Siriometer ... 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.; Pilachowski, Catherine A. Allen's Astrophysical Quantities. Physics Today. 2000-10, 53 (10): 77–78 [2021-09-06]. Bibcode:2000asqu.book.....C. ISSN 0031-9228. doi:10.1063/1.1325201. （原始内容存档于2022-01-06） （英语）.
- ^ Binney, James; Tremaine, Scott. Galactic Dynamics 2nd ed. 2008-01-01 [2022-04-17]. Bibcode:2008gady.book.....B. ISBN 978-0-691-13026-2. OCLC 254909523. （原始内容存档于2022-02-04）.
- ^ International Astronomical Union (编), RESOLUTION B2 on the re-definition of the astronomical unit of length (PDF), RESOLUTION B2, Beijing: International Astronomical Union, 31 August 2012 [2017-11-01], （原始内容存档 (PDF)于2013-08-16）,
The XXVIII General Assembly of International Astronomical Union recommends [adopted] that the astronomical unit be redefined to be a conventional unit of length equal to exactly 149597870700 米, in agreement with the value adopted in IAU 2009 Resolution B2