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Año luz

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Un año luz , también escrito año luz ( ly o lyr [ 3 ] ), es una unidad de longitud utilizada para expresar distancias astronómicas y es igual a exactamente9 460 730 472 580,8  km , que es aproximadamente 9,46 billones de kilómetros o 5,88 billones de millas. Según la definición de 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 ] A pesar de incluir la palabra «año», el término es una unidad de distancia , no una unidad de tiempo . [ 4 ]

El año luz se usa 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 astronomía profesional es el pársec (pc), aproximadamente 3,26 años luz. [ 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 el año tropical de 365,24219 días que ambos 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 ] Las normas internacionales como ISO 80000:2006 (ahora reemplazada) 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) se incluyeron en el Sistema de Constantes Astronómicas de la IAU (1964), utilizado de 1968 a 1983. [ 9 ] El producto del año tropical medio J1900.0 de Simon Newcomb de31 556 925 .9747 segundos de efemérides y una velocidad de la luz de299 792,5 km  /s produjeron un año luz de9,460 530 × 10 15  m (redondeado a siete cifras significativas en la velocidad de la luz) encontrado en varias fuentes modernas [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] probablemente se derivó de una fuente antigua como la obra de referencia Astrophysical Quantities de CW Allen de 1973 , [ 13 ] que se actualizó en 2000, incluyendo el valor de la IAU (1976) citado anteriormente (truncado a 10 cifras significativas). [ 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 de la luz definida.

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

  • "ly" por un año luz [ 2 ]
  • "kly" [ 18 ] o "klyr" [ 19 ] para un kiloluz-año (1000 años luz)
  • "Mly" por un megaaño luz (1 000 000 años luz) [ 20 ]
  • "Gly" [ 21 ] o "Glyr" [ 22 ] para un año-luz de giga (1 000 000 000 años luz)

Historia

La unidad año luz apareció pocos 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 Bessel utilizó un heliómetro de 160 milímetros (6,2 pulgadas) diseñado por Joseph von Fraunhofer . La unidad más grande para expresar distancias en el espacio en ese momento era la unidad astronómica , equivalente al radio de la órbita terrestre de 150 millones de kilómetros (93 millones de millas) . En esos términos, los cálculos trigonométricos basados ​​en la 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 × 10¹³ km ; 6,1 × 10¹³ 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 usar el año luz como unidad. Es posible que se resistiera a expresar las distancias en años luz porque esto reduciría la precisión de sus datos de paralaje debido a la multiplicación por el parámetro incierto de la velocidad de la luz.     

En 1838, la velocidad de la luz aún no se conocía con precisión; la estimación de su valor cambió en 1849 ( Fizeau ) y en 1862 ( Foucault ). Todavía no se la consideraba una constante fundamental de la naturaleza, y la propagación de la luz a través del éter o el espacio seguía siendo un enigma.

La unidad 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 ).

A contemporary German popular astronomical book also noticed that light-year is an odd name.[25] In 1868 an English journal labelled the light-year as a unit used by the Germans.[26]Eddington called the light-year an inconvenient and irrelevant unit, which had sometimes crept from popular use into technical investigations.[27]

Although modern astronomers often prefer to use the parsec, light-years are also popularly used to gauge the expanses of interstellar and intergalactic space.

Usage of term

Distances expressed in light-years include those between stars in the same general area, such as those belonging to the same spiral arm or globular cluster. Galaxies themselves span from a few thousand to a few hundred thousand light-years in diameter, and are separated from neighbouring galaxies and galaxy clusters by millions of light-years. Distances to objects such as quasars and the Sloan Great Wall run into the billions of light-years.

Las distancias entre objetos dentro de un sistema estelar tienden a ser pequeñas fracciones de un año luz y generalmente se expresan en unidades astronómicas . Sin embargo, también se pueden formar unidades de longitud más pequeñas multiplicando 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 enpublicacionesde 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-luz" se usa a veces como una medida informal del tiempo. [ 40 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ Un año juliano son exactamente 365,25 días (o31 557 600  s basado en un día de exactamente86 400 segundos SI ) [ 5 ]
  2. ↑ La velocidad de la luz es precisamente299 792 458  m/s por definición del metro.

Referencias

  1. ↑ "El Universo dentro de 12,5 años luz: las estrellas más cercanas" . www.atlasoftheuniverse.com . Consultado el 2 de abril de 2022 .
  2. 1 2 3 4 5 6 Unión Astronómica Internacional, Midiendo el Universo: La UAI y las Unidades Astronómicas , archivado del original el 22 de octubre de 2009 , recuperado el 10 de noviembre de 2013
  3. ↑ Mutel, RL; Aller, HD; Phillips, RB (1981). "Estructura de miliarcosegundos de BL Lac durante el estallido". Nature . 294 (5838): 236– 238. Bibcode : 1981Natur.294..236M . doi : 10.1038/294236a0 . hdl : 2027.42/62626 .
  4. 1 2 Bruce McClure (31 de julio de 2018). "¿A qué distancia está un año luz?" . EarthSky . Consultado el 15 de octubre de 2019 .
  5. ↑ Recomendaciones de la IAU sobre unidades , archivadas del original el 16 de febrero de 2007.
  6. ↑ " Constantes astronómicas seleccionadas archivadas el 26/07/2014 en Wayback Machine " en Astronomical Almanac , pág. 6.
  7. ↑ ISO 80000-3:2006 Cantidades y unidades – Espacio y tiempo
  8. ↑ IEEE/ASTM SI 10-2010, Norma Nacional Estadounidense para la Práctica Métrica
  9. ↑ P. Kenneth Seidelmann, ed. (1992), Suplemento explicativo del Almanaque Astronómico , Mill Valley, California: University Science Books, pág. 656, ISBN  978-0-935702-68-2
  10. ↑ Constantes básicas , Sierra College
  11. ↑ Marc Sauvage, Tabla de constantes astronómicas , archivada del original el 11 de diciembre de 2008.
  12. ↑ Robert A. Braeunig, Constantes básicas
  13. ↑ CW Allen (1973), Cantidades astrofísicas (tercera ed.), Londres: Athlone, pág. 16, ISBN   978-0-485-11150-7
  14. ↑ Arthur N. Cox, ed. (2000), Allen's Astrophysical Quantities (cuarta ed.), Nueva York: Springer-Valeg, pág. 12, ISBN   978-0-387-98746-0
  15. ↑ Nick Strobel, Constantes Astronómicas
  16. ↑ KEK B, Constantes Astronómicas , archivado del original el 9 de septiembre de 2007 , recuperado el 5 de noviembre de 2008.
  17. ↑ Thomas Szirtes (1997), Análisis dimensional aplicado y modelado , Nueva York: McGraw-Hill, pág. 60, ISBN  978-0-07-062811-3
  18. ↑ Comins, Neil F. (2013), Descubriendo el universo esencial (quinta ed.), WH Freeman, pág. 365, ISBN   978-1-4292-5519-6
  19. ↑ Viollier, RD (1994). "Halos de neutrinos alrededor de estrellas bariónicas y estrellas de neutrinos supermasivas: ¿átomos del macrocosmos?". Progress in Particle and Nuclear Physics . 32 : 51–74 . Bibcode : 1994PrPNP..32...51V . doi : 10.1016/0146-6410(94)90009-4 .
  20. ↑ Hassani, Sadri (2010), De los átomos a las galaxias , CRC Press, pág. 445, ISBN  978-1-4398-0850-4
  21. ↑ Deza, Michel Marie; Deza, Elena (2016), Enciclopedia de distancias (cuarta ed.), Springer, pág. 620, ISBN   978-3-662-52843-3
  22. ↑ Sánchez et al. 2022
  23. ↑ Bessel, Friedrich (1839). "Sobre la paralaje de la estrella 61 Cygni" . Revista Filosófica y de Ciencia de Londres y Edimburgo . 14 : 68–72 .La afirmación de Bessel de que la luz tarda 10,3 años en recorrer esa distancia.
  24. ↑ Ule, Otto (1851). "Was wir in den Sternen lesen" . Museo Alemán: Zeitschrift für Literatur, Kunst und Öffentliches Leben . 1 : 721–738 .
  25. ↑ Diesterweg, Adolfo Guillermo (1855). Popular Himmelskunde u. Geografía astronómica . pag. 250. 
  26. ↑ El estudiante y observador intelectual de la ciencia, la literatura y el arte . Vol. 1. Londres: Groombridge and Sons. 1868. pág. 240.  
  27. ↑ "Movimientos estelares y la estructura del universo" . Consultado el 1 de noviembre de 2014 .
  28. ↑ "Capítulo 1, Tabla 1-1" , Convenciones del IERS (2003) , archivado del original el 19 de abril de 2014 , consultado el 19 de enero de 2008.
  29. ↑ ¿DÓNDE ESTÁN LOS VIAJEROS?, consultado el 14 de octubre de 2014
  30. ↑ La nave espacial de la NASA emprende un viaje histórico al espacio interestelar , archivado del original el 11 de junio de 2020 , consultado el 14 de octubre de 2014.
  31. ↑ NASA , Escalas de distancia cósmica: la estrella más cercana
  32. ↑ "Proxima Centauri (Gliese 551)" , Enciclopedia de Astrobiología, Astronomía y Vuelos Espaciales
  33. ↑ "Los planetas de Tau Ceti se encuentran más cerca de una estrella similar al Sol" . BBC News . 19 de diciembre de 2012. Consultado el 1 de noviembre de 2014 .
  34. ↑ Tuomi, Mikko; Jones, Hugh RA; Jenkins, James S.; Tinney, Chris G.; Butler, R. Paul; Vogt, Steve S.; Barnes, John R.; Wittenmyer, Robert A.; O'Toole, Simon; Horner, Jonathan; Bailey, Jeremy; Carter, Brad D.; Wright, Duncan J.; Salter, Graeme S.; Pinfield, David (marzo de 2013). "Señales incrustadas en el ruido de velocidad radial: variaciones periódicas en las velocidades τ Ceti". Astronomía y Astrofísica . 551 : A79. arXiv : 1212.4277 . Bibcode : 2013A & A...551A..79T . doi : 10.1051/0004-6361/201220509 .
  35. ↑ Eisenhauer, F.; Schdel, R.; Genzel, R.; Ott, T.; Tecza, M.; Abuter, R.; Eckart, A.; Alexander, T. (2003), "Una determinación geométrica de la distancia al centro galáctico", The Astrophysical Journal , 597 (2): L121, arXiv : astro-ph/0306220 , Bibcode : 2003ApJ...597L.121E , doi : 10.1086/380188
  36. ↑ McNamara, DH ; Madsen, JB; Barnes, J.; Ericksen, BF (2000), "La distancia al centro galáctico", Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico , 112 (768): 202, Bibcode : 2000PASP..112..202M , doi : 10.1086/316512
  37. ^ Fujisawa, K.; Inoue, M.; Kobayashi, H.; Murata, Y.; Wajima, K.; Kameno, S.; Edwards, PG; Hirabayashi, H.; Morimoto, M. (2000), "Large Angle Bending of the Light-Month Jet in Centaurus A", Publicaciones de la Sociedad Astronómica de Japón , 52 (6): 1021–26 , Bibcode : 2000PASJ...52.1021F , doi : 10.1093/pasj/52.6.1021
  38. ↑ Junor, W.; Biretta, JA (1994), "El mes de luz interior del chorro M87", en Zensus, J. Anton; Kellermann; Kenneth I. (eds.), Fuentes de radio extragalácticas compactas, Actas del taller del NRAO celebrado en Socorro, Nuevo México, 11-12 de febrero de 1994 , Green Bank, WV: Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), pág. 97, Bibcode : 1994cers.conf...97J 
  39. ↑ Tiempo y distancia de viaje de la luz por el Planetario Hayden . Consultado en octubre de 2010.
  40. ↑ David Mermin (2009). Ya era hora: Entendiendo la relatividad de Einstein . Princeton, Nueva Jersey: Princeton University Press. pág. 22. ISBN  978-0-691-14127-5.
  • Logotipo de WikcionarioDefinición de año luz en el diccionario Wikcionario
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