什麼是一個秒差距？定義和計算

By Andrew May

2022/7/31

一個秒差距是一種往往被誤解的標準天文測量

這裡由美國宇航局斯皮策太空望遠鏡拍攝的螺旋星雲是200秒差距遠。(Image credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

一個秒差距是往往被天文學傢使用作為光年的替代的一種距離單位，就像公裡能被用作一個英裡的替代一樣。眾所周知像《星球大戰》這樣的科幻系列來誤用“秒差距（parsec）”這個詞，錯誤地將它描述為時間或速度的一種衡量。

事實上，按照加州理工學院，一秒差距近似為3.26光年或幾乎19萬億英裡（31萬億公裡）。

術語秒差距是一個“視差（parallax）”和“弧秒（arcsecond）”的組合，它源於當測量兩顆恒星之間的距離時三角測量的使用。

弧秒和視差效應

天文學傢使用弧秒來測量非常小的角度，其中3600秒構成一度，就像一小時內有3600秒一樣。這些小角度幫助天文學傢用某些叫視差效應的東西測量大距離。

如果你拿著一支鉛筆伸直手臂並交替地閉上你的左眼和右眼，你會註意到鉛筆似乎相對於更遠的物體左右移動，即使你保持它完美的靜止。

視差能被通過用一隻眼睛或另一隻眼睛觀察一支鉛筆證明。. (Image credit: Getty Images)

這就是視差效應，它發生是因為當被你的左眼和右眼看時對鉛筆角度方向略有不同。如果你能測量到這個角度差異，那麼知道你眼睛之間的距離就使你能夠計算到鉛筆的距離。

同樣的原理使天文學傢能夠測量到附近恒星的距離。他們拍攝一片包含他們感興趣的恒星和其他更遙遠的天體如星系天空的照片。

然後六個月後，當地球在太陽的另一邊時，他們拍瞭一張同一片天空位點的照片，按照美國宇航局。這顆恒星將似乎相對於背景天體移動穿過瞭一小段角距離。測量這個角度，然後將其減半（因為我們相對於太陽有兩個相等和相反的偏移）給瞭我們那個恒星的視差。

如此這就是秒差距來自的地方：它是一顆恒星顯示正好一秒的視差的假設距離。事實上，真正的恒星視差比這更小，這意味著它們的距離總是大於一個秒差距。

秒差距對光年

盡管一個秒差距的定義是合乎邏輯的，但對大多數人它仍然可能顯得不必要地復雜。相比之下，光年是遠更容易理解的。這隻是光在一年內傳播的距離，它至少從1838年已經開始使用。

光年甚至有一個超越簡單測量的有用性，因為它告訴我們，當我們觀察一個X光年外的天體時，我們正在看就像它在過去是X年一樣。如此為什麼有人想使用秒差距呢？

答案似乎是當天文學傢第一次開始使用視差法測量恒星距離時他們隻是按照“一個X秒的視差”來表示他們的結果，而不是轉換為光年。

然後在1913年左右，赫伯特·霍爾·特納（Herbert Hall Turner）已經有過縮短這個為秒差距的想法 ——這個名字卡住，甚至當開發瞭其他非視差的測量恒星距離的方法時。今天，國際天文學聯合會建議在科學論文中使用秒差距而不是光年，盡管後者在流行用法中仍然很常見。

附加資源

The Royal Astronomical Society 在它的網站上有與秒差距相關的信息和文章。The International Astronomical Union同樣包含有關該主題的豐富材料。

書目

· Oxford Reference, "Parsec"

· NASA, "Imagine the Universe: The Milky Way",

· Astronomy Magazine,"Why is a parsec 3.26 light-years? "

· Astro Canada, "Light-yearsThe Astronomer’s Unit for Measuring Distance"

· Royal Astronomical Society, "Who invented the term "parsec"?"

· International Astronomical Union, "Measuring the Universe"

· Alison Klesman, "The cosmic distance ladder: How we measure an infinite universe)", Astronomy.com

https://www.space.com/parsec