Año luz -Light-year

Año luz
12añosluz.gif
Mapa que muestra las estrellas que se encuentran a 12,5 años luz del Sol
Información general
Unidad de sistema unidades de astronomía
Unidad de longitud
Símbolo mentira
Conversiones
1 mentira en... ... es igual a ...
   unidades métricas ( SI )    9,4607 × 10 15  m
   9.460 75  horas
   unidades imperiales y estadounidenses    5.8786 × 10 12  millas
   unidades astronómicas    63 241  au
   0.3066  pc

Un año luz , también escrito año luz , es una gran unidad de longitud utilizada para expresar distancias astronómicas y equivale a unos 9,46  billones de kilómetros (9,46 × 10 12  km ), o 5,88 billones de millas (5,88 × 1012 millas  ) . Según la definición de la Unión Astronómica Internacional (IAU), un año luz es la distancia que recorre la luz en el vacío en un año juliano (365,25 días). Debido a que incluye la palabra de medida de tiempo " año ", el término año luz a veces se malinterpreta como una unidad de tiempo .

El año luz se usa con mayor frecuencia cuando se expresan distancias a estrellas y otras distancias en una escala galáctica , especialmente en contextos no especializados y publicaciones científicas populares . La unidad más utilizada en astronomía profesional es el parsec (símbolo: pc, unos 3,26 años luz) que se deriva de la astrometría ; es la distancia a la que una unidad astronómica subtiende un ángulo de un segundo de arco .

Definiciones

Tal como lo define la IAU , el año luz es el producto del año juliano (365,25 días frente al año gregoriano de 365,2425 días ) y la velocidad de la luz (299 792 458  m/s ). Ambos valores están incluidos en el Sistema de Constantes Astronómicas de la IAU (1976) , utilizado desde 1984. A partir de esto, se pueden derivar las siguientes conversiones. La abreviatura de año luz reconocida por la IAU es ly, aunque otros estándares como ISO 80000 usan "ly" y abreviaturas localizadas son frecuentes, como "al" en francés (de a nnée- l umière ), español (de a ño l uz ), italiano (de a nno l uce ) , "Lj" en alemán (de L icht j ahr ), etc.

1 año luz   =9 460 730 472 580 800 metros (exactamente)
9.461 petametros
9.461 billones de kilómetros (5.879 billones de millas )
63 241 .077 unidades astronómicas
0.306 601 parsecs

Antes de 1984, el año tropical (no el año juliano) y una velocidad de la luz medida (no definida) se incluyeron en el Sistema de constantes astronómicas de la IAU (1964), utilizado desde 1968 hasta 1983. El producto del J1900 de Simon Newcomb . 0 año tropical medio de31 556 925 .9747 efemérides segundos y una velocidad de la luz de299 792,5 km/s produjo un año luz de9.460 530 × 10 15  m (redondeado a los siete dígitos significativos en la velocidad de la luz) que se encuentra en varias fuentes modernas probablemente se derivó de una fuente antigua como el trabajo de referencia Astrophysical Quantities de 1973 de CW Allen , que se actualizó en 2000, incluido el valor de IAU (1976) citado anteriormente (truncado a 10 dígitos significativos).

Otros valores de alta precisión no se derivan de un sistema IAU coherente . un valor de9.460 536 207 × 10 15  m encontrado en algunas fuentes modernas es el producto de un año gregoriano medio (365.2425 días o31 556 952  s ) y la velocidad definida de la luz (299 792 458  m/s ). Otro valor,9.460 528 405 × 10 15  m , es el producto del año tropical medio J1900.0 y la velocidad definida de la luz.

Las abreviaturas utilizadas para años luz y múltiplos de años luz son

  • "ly" por un año luz
  • "kly" para un kilo-año-luz (1.000 años-luz)
  • "Mly" para un año megaluz (1.000.000 de años luz)
  • "Gly" por un año luz giga (1.000.000.000 años luz)

Historia

La unidad de año luz apareció unos años después de la primera medición exitosa de la distancia a una estrella distinta del Sol, realizada por Friedrich Bessel en 1838. La estrella era 61 Cygni y utilizó un heliómetro de 160 milímetros (6,2 pulgadas) diseñado por Joseph von Fraunhofer . La unidad más grande para expresar distancias en el espacio en ese momento era la unidad astronómica, igual al radio de la órbita de la Tierra a 150 millones de kilómetros (93 millones de millas). En esos términos, los cálculos trigonométricos basados ​​en el paralaje de 61 Cygni de 0,314 segundos de arco mostraron que la distancia a la estrella era de 660.000 unidades astronómicas (9,9 × 10 13  km; 6,1 × 10 13  mi). Bessel agregó que la luz tarda 10,3 años en recorrer esta distancia. Reconoció que sus lectores disfrutarían de la imagen mental del tiempo de tránsito aproximado de la luz, pero se abstuvo de usar el año luz como unidad. Es posible que se haya resistido a expresar distancias en años luz porque reduciría la precisión de sus datos de paralaje debido a la multiplicación con el parámetro incierto de la velocidad de la luz.

La velocidad de la luz aún no se conocía con precisión en 1838; su valor cambió en 1849 ( Fizeau ) y 1862 ( Foucault ). Todavía no se consideraba una constante fundamental de la naturaleza, y la propagación de la luz a través del éter o el espacio aún era enigmática.

La unidad de año luz apareció en 1851 en un artículo astronómico popular alemán de Otto Ule . Ule explicó la rareza del nombre de una unidad de distancia que termina en "año" comparándolo con una hora de caminata ( Wegstunde ).

Un libro astronómico alemán popular contemporáneo también notó que año luz es un nombre extraño. En 1868, una revista inglesa etiquetó el año luz como una unidad utilizada por los alemanes. Eddington llamó al año luz una unidad inconveniente e irrelevante, que a veces había pasado del uso popular a las investigaciones técnicas.

Aunque los astrónomos modernos a menudo prefieren usar el parsec , los años luz también se usan popularmente para medir las extensiones del espacio interestelar e intergaláctico.

uso del termino

Las distancias expresadas en años luz incluyen aquellas entre estrellas en la misma área general, como las que pertenecen al mismo brazo espiral o cúmulo globular . Las propias galaxias tienen un diámetro de unos pocos miles a unos cientos de miles de años luz y están separadas de las galaxias vecinas y los cúmulos de galaxias por millones de años luz. Las distancias a objetos como los cuásares y la Gran Muralla de Sloan se elevan a miles de millones de años luz.

Lista de órdenes de magnitud de longitud
Escala (ly) Valor Articulo
10 −9 4,04 × 10 −8  año La luz solar reflejada desde la superficie de la Luna tarda entre 1,2 y 1,3 segundos en recorrer la distancia hasta la superficie de la Tierra (recorriendo aproximadamente350 000 a400 000 kilómetros).
10 −6 1,58 × 10 −5  años Una unidad astronómica (la distancia del Sol a la Tierra). La luz tarda aproximadamente 499 segundos (8,32 minutos) en recorrer esta distancia.
1,27 × 10 −4  año La sonda Huygens aterriza en Titán frente a Saturno y transmite imágenes desde su superficie, a 1.200 millones de kilómetros de la Tierra.
5,04 × 10 −4  años New Horizons se encuentra con Plutón a una distancia de 4.700 millones de kilómetros, y la comunicación tarda 4 horas y 25 minutos en llegar a la Tierra.
10 −3 2,04 × 10 −3  año La sonda espacial más distante , la Voyager 1 , estaba a unas 18 horas luz (130 au, 19 400 millones de km, 12 100 millones de millas) de la Tierra en octubre de 2014.17 500 años para alcanzar un año luz a su velocidad actual de unos 17 km/s (38 000  mph , 61 200 km/h) relativa al Sol. El 12 de septiembre de 2013, los científicos de la NASA anunciaron que la Voyager 1 había ingresado al medio interestelar del espacio el 25 de agosto de 2012, convirtiéndose en el primer objeto hecho por el hombre en abandonar el Sistema Solar .
2,28 × 10 −3  año Voyager 1 a partir de octubre de 2018, a casi 20 horas luz (144 au, 21,6 mil millones de km, 13,4 mil millones de millas) de la Tierra.
10 0 1.6 × 10 0  año La nube de Oort tiene aproximadamente dos años luz de diámetro. Se especula que su límite interior está en50 000  au , con su borde exterior en100 000  au .
2.0 × 10 0  año Extensión máxima del dominio gravitacional del Sol (esfera de Hill / esfera de Roche ,125 000  au ). Más allá de esto está el profundo medio interestelar gravitatorio ex-solar .
4,24 × 10 0  año La estrella conocida más cercana (aparte del Sol), Próxima Centauri , está a unos 4,24 años luz de distancia.
8.6 × 10 0  año Sirius , la estrella más brillante del cielo nocturno. Dos veces más masivo y 25 veces más luminoso que el Sol, eclipsa a estrellas más luminosas debido a su relativa proximidad.
1,19 × 10 1  año HD 10700 e , un candidato extrasolar a planeta habitable. 6,6 veces más masivo que la Tierra, se encuentra en medio de la zona habitable de la estrella Tau Ceti .
2,05 × 10 1  año Gliese 581 , una estrella enana roja con varios exoplanetas detectables.
3,1 × 10 2  años Canopus , segundo en brillo en el cielo terrestre solo superado por Sirius, un gigante brillante tipo A9 10 700 veces más luminosa que el Sol.
10 3 3 × 10 3  años A0620-00 , el segundo agujero negro conocido más cercano , tiene aproximadamente3000 años luz de distancia.
2,6 × 10 4  años El centro de la Vía Láctea está a unos26 000 años luz de distancia.
1 × 10 5  años La Vía Láctea se trata de100 000 años luz de diámetro.
1,65 × 10 5  año R136a1 , en la Gran Nube de Magallanes , la estrella más luminosa conocida con 8,7 millones de veces la luminosidad del Sol, tiene una magnitud aparente de 12,77, apenas más brillante que 3C 273 .
10 6 2,5 × 10 6  años La Galaxia de Andrómeda está aproximadamente a 2,5 millones de años luz de distancia.
3 × 10 6  años La Galaxia del Triángulo ( M33 ), a unos 3 millones de años luz de distancia, es el objeto más distante visible a simple vista.
5,9 × 10 7  año El gran cúmulo de galaxias más cercano , el cúmulo de Virgo , está a unos 59 millones de años luz de distancia.
1,5 × 10 82,5 × 10 8  años El Gran Atractor se encuentra a una distancia de entre 150 y 250 millones de años luz (siendo esta última la estimación más reciente).
10 9 1,2 × 10 9  año Se ha medido que la Gran Muralla Sloan (que no debe confundirse con la Gran Muralla y Her-CrB GW ) está aproximadamente a mil millones de años luz de distancia.
2,4 × 10 9  años 3C 273 , ópticamente el quásar más brillante , de magnitud aparente 12,9, apenas más tenue que R136a1 . 3C 273 está a unos 2.400 millones de años luz de distancia.
4,57 × 10 10  años La distancia de comovimiento desde la Tierra hasta el borde del universo visible es de unos 45.700 millones de años luz en cualquier dirección; este es el radio de comovimiento del universo observable . Esto es mayor que la edad del universo dictada por la radiación cósmica de fondo ; vea aquí por qué esto es posible.

Cálculo

A continuación se explica la forma de calcular la distancia en años luz:

Donde:

  • 299 792 458 es el número de metros que recorre la luz en un segundo.
  • 60 es el número de segundos en un minuto.
  • Los otros 60 es el número de minutos en una hora.
  • 24 es el número de horas en un día.
  • 365,25 es el número de días en un año juliano.

Unidades relacionadas

Las distancias entre los objetos dentro de un sistema estelar tienden a ser pequeñas fracciones de un año luz y generalmente se expresan en unidades astronómicas . Sin embargo, las unidades de longitud más pequeñas también se pueden formar de manera útil al multiplicar las unidades de tiempo por la velocidad de la luz. Por ejemplo, el segundo luz , útil en astronomía, telecomunicaciones y física relativista, es exactamente299 792 458 metros o 131 557 600 de un año luz. Unidades como el minuto luz, la hora luz y el día luz se utilizan a veces endivulgación científica. El mes luz, aproximadamente la doceava parte de un año luz, también se usa ocasionalmente para medidas aproximadas. ElPlanetario Haydenespecifica el mes luz con mayor precisión como 30 días de tiempo de viaje ligero.

La luz viaja aproximadamente un pie en un nanosegundo ; el término "pie ligero" se usa a veces como una medida informal de tiempo.

Ver también

notas

Referencias

enlaces externos

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  • La definición del diccionario de año luz en Wikcionario