Un año luz , también escrito año luz ( ly o lyr [3] ), es una unidad de longitud utilizada para expresar distancias astronómicas y equivale exactamente a 9.460.730.472.580,8 km ( Notación científica : 9,4607304725808 × 10 12 km), que es aproximadamente 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 . [4]
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 . [4] La unidad más utilizada en la astronomía profesional es el pársec (símbolo: pc, aproximadamente 3,26 años luz). [2]
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. [6] A partir de esto, se pueden derivar las siguientes conversiones. La abreviatura utilizada por la IAU para año luz es "ly", [2] . Los estándares internacionales como ISO 80000:2006 (ahora reemplazado) han utilizado "ly" [7] [8] y son frecuentes las abreviaturas localizadas, 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. [9] 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 [10] [11] [12] probablemente se derivó de una fuente antigua como la referencia de Cantidades Astrofísicas de 1973 de CW Allen trabajo, [13] que fue actualizado en 2000, incluido el valor IAU (1976) citado anteriormente (truncado a 10 dígitos significativos). [14]
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 [15] [16] 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 , [17] 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:
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 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. [23] 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. [24] 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. [25] En 1868, una revista inglesa etiquetó el año luz como una unidad utilizada por los alemanes. [26] Eddington llamó al año luz una unidad inconveniente e irrelevante, que a veces había pasado del uso popular a las investigaciones técnicas. [27]
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.
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 tienen un diámetro de unos pocos miles a unos cientos de miles de años luz 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.
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 1 ⁄31 557 600 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.[37][38]ElPlanetario Haydenespecifica el mes luz con mayor precisión como 30 días de tiempo de viaje de la luz.[39]
La luz viaja aproximadamente un pie en un nanosegundo ; El término "pie ligero" se utiliza a veces como una medida informal de tiempo. [40]