Світловий рік — це вимір відстані, а не часу, як багато хто може подумати. Світловий рік — це відстань, яку проходить промінь світла за один земний рік, що становить приблизно 9,7 трильйона кілометрів. У масштабах Всесвіту вимірювати відстані у кілометрах дуже важко через величезні числа. Тому астрономам набагато простіше виміряти відстань до зірок за час, який потрібен світлу, щоб пройти цей простір. Наприклад, найближча до нашого Сонця зоря Проксима Центавра перебуває на відстані 4,2 світлових років від нас. Тобто світлу, яке ми бачимо від зорі, потрібно трохи більше чотирьох років, щоб дістатися до нас.
Світловий рік у кілометрах
Швидкість світла у всьому Всесвіті є відомою та сталою величиною, що виміряна з високою точністю. У вакуумі світло рухається зі швидкістю 299 792 458 м/с (1 079 252 849 км/год). Щоб знайти відстань за світловим роком, помножте цю швидкість на кількість годин на рік — 8760. Результат дорівнюватиме 9,45 трильйона кілометрів. На перший погляд, це значення може здатися неймовірною відстанню. Але величезні масштаби Всесвіту просто затьмарюють цю довжину. Згідно з останньою оцінкою астрономів, діаметр видимого Всесвіту становить 93 мільярди світлових років.
Навіщо потрібні виміри у світлових роках?
Найближча до нас область зореутворення — туманність Оріона — розташована на відстані майже 1300 світлових років, центр нашої Галактики — на відстані приблизно 27 тисяч світлових років від нас. Найближча до нас спіральна галактика — Туманність Андромеди — перебуває на відстані 2,5 мільйона світлових років від нас.
Деякі з найвіддаленіших об’єктів, які ми бачимо, перебувають на відстані мільярдів світлових років. Галактика GN-z11 вважається найвіддаленішою та розташована на відстані 13,4 мільярда світлових років. Погодьтеся, якщо записувати ці відстані у звичних нам кілометрах, ми просто заплутаємось у величезній кількості нулів, а рахунок йде на квадрильйони, квінтильйони та секстильярди.
Як і градуси, світловий рік можна розбити на дрібніші одиниці: світлові години, світлові хвилини або світлові секунди. Наприклад, Сонце розташоване на відстані понад 8 світлових хвилин від Землі, а Місяць — на відстані трохи більше світлової секунди. Вчені використовують ці терміни, коли говорять про зв’язок із космічними апаратами та роверами. Через кінцеву швидкість світла відправлення сигналу марсоходу Curiosity на Марсі може зайняти понад 20 хвилин, а сигнали до зондів Voyager — понад 19 годин.
«Машина часу»
Вимірювання у світлових роках також дозволяє астрономам визначити, як давно назад у часі вони спостерігають. Оскільки світлу потрібен час, щоб дістатися наших очей, усе, що ми бачимо у нічному небі, вже сталося в минулому.
Наприклад, ми бачимо Туманність Андромеди такою, якою вона була 2,5 мільйона років тому. Найвіддаленіший об’єкт, який ми можемо побачити — космічний мікрохвильовий фон або реліктове випромінювання. Він також є найстарішим «зображенням» Всесвіту, яке утворилося через 380 тис. років після Великого вибуху приблизно 13,8 мільярда років тому.
Телескоп Джеймса Вебба допоможе нам розглянути об’єкти, які сформувалися саме у ранні періоди життя Всесвіту, коли йому було всього кілька сотень мільйонів років. Поточні прилади показують нам ці об’єкти надто розмитими.
Альтернатива світловим рокам
Астрономи також використовують парсеки як альтернативу світловому року. Це скорочена назва від parallax-second. Парсек походить від використання тріангуляції для визначення відстані до світил. Щоб бути конкретнішим, це відстань до зорі, видиме положення якої зміщується на одну кутову секунду (1/3600 градуса) у небі після того, як Земля здійснить чверть оберта навколо Сонця. Один парсек дорівнює 3,26 світлового року.
Нагадаємо, що раніше вчені зробили прогноз про те, коли вибухне Сонце.
