Buzz
Bản đồ 3 chiều vị trí các ngôi sao nằm trong bán kính 12,5 năm ánh sáng tính từ Mặt Trời. | |
| Thông tin đơn vị đo | |
|---|---|
| Hệ đơn vị | đo trong thiên văn |
| Đơn vị đo | độ rộng |
| Ký hiệu | ly |
| Đổi đơn vị | |
| 1 ly trong... | bằng... |
| hệ mét (SI) | 9 460 730 472 580 800 m (chính xác) 9,4607 x 10m |
| đơn vị thiên văn | 63.241 AU 0,3066 pc |
Đơn vị đo năm ánh sáng là một đơn vị đo khoảng cách thiên văn, dựa trên vận tốc của ánh sáng trong chân không, khoảng 300.000 km/s. Năm ánh sáng tương đương với khoảng 9,5 nghìn tỷ km hoặc 5,9 nghìn tỷ dặm. Một năm ánh sáng là khoảng cách mà ánh sáng đi qua trong vòng một năm Julius (365,25 ngày), theo định nghĩa của IAU.
Đơn vị đo năm ánh sáng thường được sử dụng để đo khoảng cách từ Trái Đất đến các ngôi sao và các thiên hà xa, phổ biến trong các ấn phẩm khoa học. Đơn vị đo phổ biến khác là parsec (pc, tương đương khoảng 3,26 năm ánh sáng), được sử dụng trong thiên văn học.
Định nghĩa theo IAU
Theo định nghĩa của IAU, năm ánh sáng là khoảng cách mà ánh sáng đi qua trong một năm Julius (365,25 ngày), với vận tốc ánh sáng là 299792458 m/s. Các giá trị này đã được định nghĩa từ năm 1984 trong nghị quyết về Hệ thống các hằng số thiên văn IAU (1976).
1 năm ánh sáng = 9460730472580800 mét (chính xác bằng) ≈ 9,461 peta mét ≈ 9,461 nghìn tỷ kilomét ≈ 5,878625 nghìn tỷ dặm ≈ 63241,077 đơn vị thiên văn AU ≈ 0,306601 parsec
Trước năm 1984, định nghĩa năm chí tuyến (không phải năm Julius) và một phép đo (không được sử dụng để định nghĩa) về tốc độ ánh sáng đã được đưa vào Hệ thống các hằng số thiên văn của IAU (1964), sử dụng từ 1968 đến 1983. Tích của năm chí tuyến theo kỷ nguyên J1900.0 của Simon Newcomb là 31556925,9747 giây của lịch thiên văn (ephemeris second) nhân với tốc độ ánh sáng 2997925 km/s dẫn đến kết quả một năm ánh sáng bằng 9,460530 x 10m (làm tròn đến 7 chữ số thập phân), như có thể thấy trong một số tài liệu hiện đại có thể được trích từ các nguồn như tham khảo từ sách Astrophysical Quantities của Clabon Allen năm 1973, được cập nhật lại vào năm 2000, bao gồm giá trị của IAU (1976) như đã đề cập (làm tròn đến 10 chữ số thập phân).
Các giá trị chính xác khác không được tính theo một hệ thống nhất quán của IAU. Giá trị 9,460536207 x 10m xuất hiện trong một số sách hiện đại là tích của trung bình một năm Gregorius (365,2425 ngày hay 31556952 giây) và tốc độ ánh sáng (299792458 m/s). Một giá trị khác, 9,460528405 x 10m, là tích của trung bình một năm chí tuyến J1900.0 với tốc độ ánh sáng.
Các viết tắt và bội số của năm ánh sáng bao gồm:
- 'ly' cho một năm ánh sáng
- 'Kly' cho một nghìn (kilo) năm ánh sáng (1.000 năm ánh sáng)
- 'Mly' cho một triệu (mega) năm ánh sáng (1.000.000 năm ánh sáng)
- 'Gly' cho một tỷ (giga) năm ánh sáng (1.000.000.000 năm ánh sáng)
Lịch sử phát triển
Sau khi Friedrich Bessel đo thành công khoảng cách đến sao 61 Cygni vào năm 1838, đơn vị năm ánh sáng trở nên phổ biến trong thiên văn học. Được tính bằng bán kính quỹ đạo Trái Đất, khoảng cách tới sao 61 Cygni là 660.000 AU.
Mặc dù hiện nay parsec thường được sử dụng nhiều hơn, đơn vị năm ánh sáng vẫn phổ biến trong việc đo khoảng cách giữa các thiên hà và sao liên sao.
Đơn vị năm ánh sáng được sử dụng để đo khoảng cách giữa các thiên hà lân cận và các cụm sao cầu, với khoảng cách lên tới hàng triệu năm ánh sáng.
Khoảng cách giữa các thiên hà và cụm thiên hà có thể lên tới hàng chục triệu năm ánh sáng, trong khi khoảng cách giữa các quasar và Bức tường lớn Sloan có thể lên tới hàng tỷ năm ánh sáng.
| Tỷ lệ (ly) | Giá trị | Khoảng cách |
|---|---|---|
| 10 | 404×10 ly | Ánh sáng Mặt Trời phản chiếu từ bề mặt Mặt Trăng mất 1,2–1,3 giây để tới bề mặt Trái Đất (quãng đường 350000 đến 400000 kilômét). |
| 10 | 158×10 ly | Một đơn vị thiên văn (khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất). Ánh sáng mất xấp xỉ 499 giây (8,32 phút) để vượt qua khoảng cách này. |
| 127×10 ly | Thiết bị thăm dò Huygens đáp xuống vệ tinh Titan của Sao Thổ và truyền dữ liệu về Trái Đất ở khoảng cách 1,2 tỷ kilômét. | |
| 504×10 ly | Tàu New Horizons bay qua Sao Diêm Vương nằm cách Trái Đất 4,7 tỷ kilômét và tín hiệu mất 4 giờ 25 phút mới đến được mặt đất. | |
| 10 | 204×10 ly | Tàu không gian bay xa nhất, Voyager 1, cho đến thời điểm năm 2014, nó nằm cách Trái Đất 18 giờ ánh sáng. Con tàu sẽ mất khoảng 17500 năm để đi được (10×10 ly) với vận tốc của nó 17 km/s (38000 mph) so với Mặt Trời. Ngày 12 tháng 9 năm 2013, các nhà khoa học NASA thông báo Voyager 1 đã tiến vào môi trường liên sao từ ngày 25 tháng 8 năm 2012, trở thành tàu vũ trụ đầu tiên của con người rời hệ Mặt Trời. |
| 10 | 16×10 ly | Đám mây Oort có đường kính xấp xỉ 2 năm ánh sáng. Các nhà thiên văn ước đoán biên giới trong của nó nằm ở 50000 au, và biên giới ngoài nằm ở 100000 au. |
| 20×10 ly | Tầm ảnh hưởng xa nhất của trường hấp dẫn Mặt Trời (mặt cầu Hill/giới hạn Roche, 125000 au). Vượt qua ranh giới này là trường hấp dẫn của môi trường liên sao. | |
| 422×10 ly | Sao gần Mặt Trời nhất, Proxima Centauri, nằm cách 4,22 năm ánh sáng. | |
| 860×10 ly | Sirius, ngôi sao sáng nhất trên bầu trời đêm. Nó có khối lượng gấp 2 lần và độ sáng tuyệt đối gấp 25 lần Mặt Trời, một phần vì khoảng cách của nó đến Mặt Trời nhỏ hơn 10 năm ánh sáng. | |
| 1190×10 ly | HD 10700 e, hành tinh ngoài hệ Mặt Trời nằm trong vùng thích nghi với điều kiện sống (habitable zone). Khối lượng gấp 6,6 lần Trái Đất, nó nằm ở giữa vùng có thể ở được của sao Tau Ceti. | |
| 205×10 ly | Gliese 581, một sao lùn đỏ với một vài hành tinh được phát hiện quay quanh. | |
| 310×10 ly | Canopus, ngôi sao sáng thứ hai sau Sirius, được phân cấp sao siêu khổng lồ (supergiant) loại F và độ sáng tuyệt đối hơn 15000 lần Mặt Trời. | |
| 10 | 3×10 ly | A0620-00, lỗ đen gần nhất được biết đến, nằm cách khoảng 3000 năm ánh sáng. |
| 26×10 ly | Trung tâm của Ngân Hà cách Trái Đất khoảng 26000 năm ánh sáng. | |
| 100×10 ly | Ngân Hà có đường kính khoảng 100000 năm ánh sáng. | |
| 165×10 ly | R136a1, nằm trong Đám Mây Magellan Lớn, ngôi sao sáng nhất từng được biết đến với độ sáng gấp 8,7 triệu lần độ sáng của Mặt Trời, có cấp sao biểu kiến 12,77, chỉ sáng hơn 3C 273. | |
| 10 | 25×10 ly | Thiên hà Tiên Nữ cách hệ Mặt Trời xấp xỉ 2,5 triệu năm ánh sáng. |
| 3×10 ly | Thiên hà Tam Giác (M33), nằm cách xa 3 triệu năm ánh sáng, là thiên thể xa nhất có thể nhìn bằng mắt thường. | |
| 59×10 ly | Cụm thiên hà gần nhất, cụm thiên hà Xử Nữ (Virgo Cluster), cách xa 59 triệu năm ánh sáng. | |
| 150×10 – 250×10 ly | Khu vực hấp dẫn lớn (Great Attractor) nằm ở khoảng cách giữa 150 và 250 triệu năm ánh sáng (giá trị sau được ước tính gần đây). | |
| 10 | 12×10 ly | Bức tường lớn Sloan (Sloan Great Wall) (không nhầm với Tường lớn (Great Wall) và Tường lớn Hercules–Corona Borealis) đã được với chiều dài xấp xỉ 1 tỷ năm ánh sáng. |
| 24×10 ly | 3C 273, quasar sáng nhất trong vùng bước sóng khả kiến, cấp sao biểu kiến 12,9, chỉ mờ hơn R136a1. 3C 273 nằm cách 2,4 tỷ năm ánh sáng. | |
| 457×10 ly | Khoảng cách đồng chuyển động từ Trái Đất đến biên giới của vũ trụ quan sát được là 45,7 tỷ năm ở bất kỳ hướng nào; đây là bán kính đồng chuyển động của vũ trụ quan sát được. Giá trị này lớn hơn tuổi của vũ trụ như đo từ bức xạ nền vi sóng vũ trụ; điều này là do vũ trụ đang giãn nở kể từ thời điểm Vụ Nổ Lớn. |
Đơn vị năm ánh sáng thường được dùng để diễn giải khoảng cách trong vũ trụ, mặc dù Eddington đã chỉ ra rằng đây không phải là một đơn vị thuận tiện trong các nghiên cứu kỹ thuật.
Trong một hệ sao, khoảng cách giữa các vật thể thường bằng một phần nhỏ của năm ánh sáng và thường được biểu diễn bằng đơn vị thiên văn AU. Ngoài ra, các đơn vị như giây ánh sáng, phút ánh sáng và ngày ánh sáng cũng được sử dụng để đo khoảng cách trong khoa học.
Ánh sáng truyền qua một foot trong một nano giây, dẫn đến thuật ngữ 'foot ánh sáng' được sử dụng không chính thức để đo thời gian.
