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Año luz

Un año luz , también escrito año luz ( ly ), es una unidad de longitud utilizada para expresar distancias astronómicas y equivale exactamente a 9.460.730.472.580,8 km , lo que equivale aproximadamente a 5,88 billones de millas . Según lo define 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). [2] Debido a que incluye la palabra " año ", el término a veces se malinterpreta como una unidad de tiempo . [3]

El año luz se utiliza con mayor frecuencia para expresar distancias a estrellas y otras distancias a escala galáctica , especialmente en contextos no especializados y publicaciones de divulgación científica . [3] La unidad más utilizada en la astronomía profesional es el pársec (símbolo: pc, aproximadamente 3,26 años luz) que deriva de la astrometría ; es la distancia a la que una unidad astronómica (au) subtiende un ángulo de un segundo de arco . [2]

Definiciones

Según lo define la Unión Astronómica Internacional (IAU), el año luz es el producto del año juliano [nota 1] (365,25 días, a diferencia del año gregoriano de 365,2425 días o del año tropical de 365,24219 días que se aproximan). y la velocidad de la luz (299 792 458  m/s ). [nota 2] Ambos valores están incluidos en el Sistema de Constantes Astronómicas de la IAU (1976) , utilizado desde 1984. [5] A partir de esto, se pueden derivar las siguientes conversiones. La abreviatura de año luz reconocida por la IAU es "ly", [2] aunque otras normas como ISO 80000:2006 (ahora reemplazada) han utilizado "ly" [6] [7] y las abreviaturas localizadas son frecuentes, como "al " en francés, español e italiano (de année-lumière, año luz y anno luce, respectivamente), "Lj" en alemán (de Lichtjahr ), etc.

Antes de 1984, el año tropical (no el año juliano) y una velocidad de la luz medida (no definida) estaban incluidos en el Sistema de Constantes Astronómicas de la IAU (1964), utilizado de 1968 a 1983. [8] El producto de Simon Newcomb ' s J1900.0 año tropical medio de31 556 925 .9747 efemérides segundos y una velocidad de la luz de299 792,5 km/s produjeron un año luz de9,460 530 × 10 15  m (redondeado a los siete dígitos significativos de la velocidad de la luz) encontrado en varias fuentes modernas [9] [10] [11] probablemente se derivó de una fuente antigua como la referencia de Cantidades Astrofísicas de 1973 de CW Allen trabajo, [12] que fue actualizado en 2000, incluido el valor IAU (1976) citado anteriormente (truncado a 10 dígitos significativos). [13]

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 [14] [15] 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 , [16] es el producto del año tropical medio J1900.0 y la velocidad de la luz definida.

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

Historia

La unidad de años 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 para por Joseph von Fraunhofer . La unidad más grande para expresar distancias a través del espacio en ese momento era la unidad astronómica , igual al radio de la órbita de la Tierra de 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  millas). Bessel añadió que la luz tarda 10,3 años en recorrer esta distancia. [20] Reconoció que sus lectores disfrutarían de la imagen mental del tiempo de tránsito aproximado de la luz, pero se abstuvo de utilizar 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 por el parámetro incierto de la velocidad de la luz.

En 1838 aún no se conocía con precisión la velocidad de la luz; la estimación de 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 todavía era enigmática.

La unidad de año luz apareció en 1851 en un artículo astronómico popular alemán de Otto Ule. [21] Ule explicó la rareza de un nombre de unidad de distancia que termina en "año" comparándolo con una hora de caminata ( Wegstunde ).

Un libro de astronomía popular alemán contemporáneo también señaló que año luz es un nombre extraño. [22] En 1868, una revista inglesa etiquetó el año luz como una unidad utilizada por los alemanes. [23] Eddington llamó al año luz una unidad inconveniente e irrelevante, que a veces había pasado del uso popular a las investigaciones técnicas. [24]

Aunque los astrónomos modernos suelen preferir utilizar el pársec , los años luz también se utilizan popularmente para medir las extensiones del espacio interestelar e intergaláctico.

Uso del término

Las distancias expresadas en años luz incluyen aquellas entre estrellas de la misma área general, como las que pertenecen al mismo brazo espiral o cúmulo globular . Las galaxias mismas abarcan desde unos pocos miles hasta unos cientos de miles de años luz de diámetro, y están separadas de las galaxias vecinas y de los cúmulos de galaxias por millones de años luz. Las distancias a objetos como los quásares y la Gran Muralla Sloan ascienden a miles de millones de años luz.

Unidades relacionadas

Las distancias entre objetos dentro de un sistema estelar tienden a ser pequeñas fracciones de año luz, y normalmente se expresan en unidades astronómicas . Sin embargo, también se pueden formar unidades de longitud más pequeñas y útiles multiplicando 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 ende divulgación científica. El mes luz, aproximadamente una doceava parte de un año luz, también se utiliza ocasionalmente para medidas aproximadas. [34][35]ElPlanetario Haydenespecifica el mes luz con mayor precisión como 30 días de tiempo de viaje de la luz. [36]

La luz viaja aproximadamente un pie en un nanosegundo ; El término "pie ligero" se utiliza a veces como una medida informal de tiempo. [37]

Ver también

Notas

  1. ^ Un año juliano es exactamente 365,25 días (o31 557 600  s basado en un día de exactamente86 400 segundos SI ) [4]
  2. ^ La velocidad de la luz es precisamente299 792 458  m/s por definición de metro.

Referencias

  1. ^ "El Universo a 12,5 años luz: las estrellas más cercanas". www.atlasoftheuniverse.com . Consultado el 2 de abril de 2022 .
  2. ^ abcde Unión Astronómica Internacional, Medición del universo: la IAU y las unidades astronómicas , consultado el 10 de noviembre de 2013
  3. ^ ab Bruce McClure (31 de julio de 2018). "¿A qué distancia está un año luz?". CieloTierra . Consultado el 15 de octubre de 2019 .
  4. ^ Recomendaciones de la IAU sobre unidades, archivadas desde el original el 16 de febrero de 2007
  5. ^ "Constantes astronómicas seleccionadas Archivado el 26 de julio de 2014 en la Wayback Machine " en Astronomical Almanac , p. 6.
  6. ^ ISO 80000-3:2006 Cantidades y unidades: espacio y tiempo
  7. ^ IEEE/ASTM SI 10-2010, Estándar nacional estadounidense para la práctica métrica
  8. ^ P. Kenneth Seidelmann, ed. (1992), Suplemento explicativo del Almanaque astronómico, Mill Valley, California: University Science Books, pág. 656, ISBN 978-0-935702-68-2
  9. ^ Constantes básicas, Sierra College
  10. ^ Marc Sauvage, Tabla de constantes astronómicas, archivado desde el original el 11 de diciembre de 2008
  11. ^ Robert A. Braeunig, Constantes básicas
  12. ^ CW Allen (1973), Cantidades astrofísicas (tercera ed.), Londres: Athlone, p. 16, ISBN 978-0-485-11150-7
  13. ^ Arthur N. Cox, ed. (2000), Cantidades astrofísicas de Allen (cuarta ed.), Nueva York: Springer-Valeg, pág. 12, ISBN 978-0-387-98746-0
  14. ^ Nick Strobel, Constantes astronómicas
  15. ^ KEK B, Constantes astronómicas, archivado desde el original el 9 de septiembre de 2007 , consultado el 5 de noviembre de 2008
  16. ^ Thomas Szirtes (1997), Modelado y análisis dimensional aplicado, Nueva York: McGraw-Hill, p. 60, ISBN 978-0-07-062811-3
  17. ^ Comins, Neil F. (2013), Descubriendo el universo esencial (quinta ed.), WH Freeman, p. 365, ISBN 978-1-4292-5519-6
  18. ^ Hassani, Sadri (2010), De los átomos a las galaxias, CRC Press, p. 445, ISBN 978-1-4398-0850-4
  19. ^ Deza, Michel Marie; Deza, Elena (2016), Enciclopedia de distancias (cuarta ed.), Springer, p. 620, ISBN 978-3-662-52843-3
  20. ^ Bessel, Friedrich (1839). "Sobre el paralaje de la estrella 61 Cygni". Revista filosófica y revista científica de Londres y Edimburgo . 14 : 68–72.La afirmación de Bessel de que la luz emplea 10,3 años para recorrer esa distancia.
  21. ^ Ule, Otto (1851). "Was wir in den Sternen lesen". Museo Alemán: Zeitschrift für Literatur, Kunst und Öffentliches Leben . 1 : 721–738.
  22. ^ Diesterweg, Adolph Wilhelm (1855). Popular Himmelskunde u. Geografía astronómica. pag. 250.
  23. ^ El estudiante y observador intelectual de la ciencia, la literatura y el arte. vol. 1. Londres: Groombridge and Sons. 1868. pág. 240.
  24. «Movimientos estelares y la estructura del universo» . Consultado el 1 de noviembre de 2014 .
  25. ^ "Capítulo 1, Tabla 1-1", Convenciones IERS (2003)
  26. ^ ¿ DÓNDE ESTÁN LOS VIAJEROS? , consultado el 14 de octubre de 2014
  27. ^ La nave espacial de la NASA se embarca en un viaje histórico al espacio interestelar , consultado el 14 de octubre de 2014
  28. ^ NASA , Escalas de distancia cósmica: la estrella más cercana
  29. ^ "Proxima Centauri (Gliese 551)", Enciclopedia de astrobiología, astronomía y vuelos espaciales
  30. ^ "Los planetas de Tau Ceti más cercanos a una sola estrella similar al Sol". Noticias de la BBC . 19 de diciembre de 2012 . Consultado el 1 de noviembre de 2014 .
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  36. ^ Tiempo y distancia del viaje ligero por el Planetario Hayden Consultado en octubre de 2010.
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enlaces externos

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