秒差距是几级的知识(天文学上的“秒差距”的定义是什么?)

1.天文学上的“秒差距”的定义是什么?

“新地平线号”飞船向冥王星进发了,路途漫漫,遥远无比。在太阳系中,冥王星真是太远了。但是,在太空中,那几十个“天文单位”的距离,根本不值一提。在说及恒星间的距离时,若用“天文单位”就会像用称量金器的天平去称大象那样笨拙与无奈。

恒星间距离的单位是“光年”或是“秒差距”,前者是指光在一年中走过的距离,比较形象直观,但后者科学性强,所以一般天文学家更喜欢用“秒差距”。“秒差距”作为距离的单位,其值是指“视差”为1角秒(1°的1/3600)时的距离。到目前为止,还没有发现视差超过1角秒的恒星。在天文学上,如何得知恒星间的距离呢?如果距离以秒差距作为单位,那么恒星间的距离正好是视差的倒数。如比邻星的视差为0.77",其倒数1/0.77=1.29秒差距。

虽然视差是个陌生的名字,但并不难理解。为什么人和动物都有两只眼睛?当然有它的道理。因为只有左右分开的双眼,才会产生远近的感觉,我们说分开的双眼产生了视差。

举一个例子来说,把一只苹果放在眼前,用左眼和右眼分别看它,你就会发现,苹果会落在不同的背景上,这个角度差就是通常说的视差角,其一半称为视差。由于人的两只眼睛分隔得并不太远,间距在6~7厘米,所以对于很远的物体所产生的视差很小。例如,把3只苹果分别放于498米、500米和502米的地方,虽然它们的视差有10角秒的差别,但肉眼已无法区别,于是会认为这3只苹果一样远了。

同样的道理,尽管太阳离我们的距离比月亮远几乎400倍,但从肉眼看来,它们却是一样的“远在天边”,而千万颗恒星虽然比太阳远几十万、几百万甚至几千万倍,可给人的感觉是它们都镶嵌在一个穹状的“天球”上。

恒星实在太遥远了,除了太阳之外,离我们最近(视差最大)的比邻星(半人马α中的C星)只有0.77",相当于把一枚1元硬币放到6700米外的地方所见到的大小。

绝大多数恒星间的距离都在几十、几百、几千秒差距之上,在3秒差距(约10光年)以内的恒星总共只有屈指可数的11颗。

与浩瀚的宇宙相比,恒星实在是太稀零了。有人做了形象的比喻:如有一只长、宽、高都为3000千米的大箱子,它足以把整个中国装进去还绰绰有余,可里面却只有一只蜜蜂在飞来飞去——恒星在宇宙问就是这样稀零。

最远的天体距离有100多亿光年,很多天文学家认为,距今约130亿~125亿年间,宇宙中的第一缕光线得以闪亮。宇宙中的第一缕光线是从哪里来的呢?

瑞典乌普萨拉天文台天文学家尼尔等人发现,宇宙中第一缕光可能来自星系内恒星的诞生。尼尔等人用美国宇航局的FUSE卫星观测到的数据发现,星系内部恒星诞生时产生的电离辐射有40%~10%可以逃离星系的束缚,这使很多聚集到一起的小星系有可能释放出足够的辐射让光得以传播。

2.秒差距是什么?谢谢

日常生活中我们有这样的经验:当我们移动自己的视线时,与自己远近不同的物体会出现移位,越近移得越大,越远移得越少,因此利用这个位差我们也可以推算出物体的距离。

天文学家利用这种位差对天体的距离进行了量度,虽然恒星离我们的距离很远,地球的轨道相对于这个距离实在是微不足道,但遥远的恒星仍有我们肉眼无法感觉的位差,这个位差的小到我们要用圆面弧度上的秒来作单位,在地球轨道两侧相对的距离上,如果一颗天体在天球上移动的位差为一秒的话,这个天体离我们的距离天文学家就命名为“1秒差距”,大致为3。26光年。

差距,知识,是几级

3.秒差距的定义

秒差距(英文Parsec, 缩写pc)是天文学上的一种长度单位。

秒差距(parsec)是一种最古老的,同时也是最标准的测量恒星距离的方法。它是建立在三角视差的基础上的。以地球公转轨道的平均半径(一个天文单位,AU)为底边所对应的三角形内角称为视差。当这个角的大小为1秒时,这个三角形(由于1秒的角的所对应的两条边的长度差异完全可以忽略,因此,这个三角形可以想象成直角三角形,也可以想象成等腰三角形)的一条边的长度(地球到这个恒星的距离)就称为1秒差距。

由此可知,1pc=360*60*60÷2Π*1AU=206265AU=(3.08568*10^16)m=3.2616光年,1秒差距等于206265天文单位,即3.2616光年或308568亿公里。

天文学家通常使用秒差距而不是天文单位来描述天体的距离。这不仅是因为使用秒差距数字小更易于计算,而且还有历史上的原因。

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)比邻星的秒差距约为1.29pc(4.22光年)。

秒差距是周年视差的倒数,当天体的周年视差为 0.1" 时,它的距离为10秒差距,当天体的周年视差为0.01"时,它的距离便为100秒差距,依次类推。

4.秒差距的数学计算

以地球和太阳距离为底边,视角π = 1''的恒星与地球的距离r为206265AU(=3.08568*10^16 m = 3.2616 光年),这个距离定义为1秒差距(1pc)。天文学家通常使用秒差距而不是天文单位来描述天体的距离。

这不仅是因为使用秒差距数字小更易于计算,而且还有历史上的原因。 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)比邻星的秒差距约为1.29pc(4.22光年)。一秒差距等于30856775814913672.789米。 1秒差距=3.26156377716743356光年=206264.80624709635515647天文单位=308567.758亿公里。

验证:

在高等数学中,当θ 角(单位为弧度)→0时,sin θ → θ

1''=2π/(360*3600)(弧度)

1AU/1pc = sin 1'' ≈2π/(360*3600)

1pc=1AU/[2π/(360*3600)]=(360*3600/2π)*AU ≈ 206265AU,而1Au=1.496*10^8km,

因此,206265Au=3.08572*10^13km,1光年=365*24*3600*300000=9.4608*10^12km,

所以,1Pc/1光年=3.08572*10^13/9.4608*10^12=3.2616,即1pc=3.2616光年

如果视差分别为0.1角秒,0.01角秒,0.1角秒:

0.1角秒:秒差距=1Au/0.1角秒(弧)=10Au/1角秒(弧)=2062650Au=10Pc=32.616(光年)

0.01角秒:秒差距=1Au/0.01角秒(弧)=20626500Au=100PC=326.16(光年)

0.001角秒:秒差距=1Au/0.001角秒(弧)=206265000Au=1000PC=3261.6(光年)

秒差距是几级的知识

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