Parsek

Parsek
Parsek
	Parsek ialah jarak dari Matahari ke objek astronomi yang mempunyai sudut paralaks satu arkasaat (tidak mengikut skala)
Maklumat unit
Sistem unit	unit astronomi
Unit bagi	panjang/jarak
Simbol	pc
Penukaran unit
1 pc dalam ...	... adalah sama dengan ...
unit metrik (SI)	3.0857×1016 m ; ~31 petameter
unit imperial & AS	1.9174×1013 Batu\|bt
unit astronomi	2.06265×105 au; 3.26156 ly

Parsek (Jawi: ‏ڤرسيک‎‎; simbol pc) ialah unit panjang yang digunakan untuk mengukur jarak yang besar ke objek astronomi di luar Sistem Suria, lebih kurang sama dengan 3.26 light-year atau 206,265 astronomical unit (AU), iaitu 30.9 trilion kilometer (19.2 trilion Batu|batu).^[a] Unit parsek diperoleh dengan menggunakan paralaks dan trigonometri, dan ditakrifkan sebagai jarak di mana 1 AU mencakupi satu arkasaat^[1] (1/3600 daripada satu darjah). Bintang terdekat, Proxima Centauri, adalah kira-kira 1.3 parsec (4.2 light-year) dari Matahari: dari jarak itu, jurang antara Bumi dan Matahari menjangkau kurang sedikit daripada 1/3600 satu darjah pandangan.^[2] Kebanyakan bintang yang boleh dilihat dengan mata kasar berada dalam beberapa ratus parsek dari Matahari, dengan jarak paling jauh pada beberapa ribu parsek, dan Galaksi Andromeda pada lebih 700 ribu parsek.^[3]

Perkataan parsec ialah kata lakur daripada "parallax of one second (paralaks satu saat)" dan dicipta oleh ahli astronomi British Herbert Hall Turner pada tahun 1913^[4] untuk memudahkan pengiraan astronomi jarak astronomi daripada hanya data cerapan mentah. Memandangkan sebahagiannya atas sebab inilah unit parsek diutamakan dalam astronomi dan astrofizik, walaupun tahun cahaya kekal menonjol dalam teks sains popular dan penggunaan biasa. Walaupun parsek digunakan untuk jarak yang lebih pendek dalam Bima Sakti, gandaan parsek diperlukan untuk skala yang lebih besar di alam semesta, termasuk kiloparsek (kpc) untuk lebih banyak objek jauh di dalam dan sekitar Bima Sakti, megaparsek (Mpc) untuk galaksi jarak pertengahan, dan gigaparsek (Gpc) untuk banyak kuasar dan galaksi paling jauh.

Pada Ogos 2015, Kesatuan Astronomi Antarabangsa (IAU) meluluskan Resolusi B2 yang, sebagai sebahagian daripada takrif skala piawai mutlak dan ketara magnitud bolometrik, menyebut takrifan eksplisit sedia ada parsek sebagai tepat kepada 7005648000000000000♠648000/ $π$ au, atau lebih kurang 7016308567758149136♠3.0856775814913673×10¹⁶ meter (berdasarkan takrifan unit astronomi IAU 2012). Ini sepadan dengan takrifan sudut kecil parsek yang terdapat dalam banyak rujukan astronomi.^[5]^[6]

Sejarah dan terbitan

Parsec ditakrifkan sebagai sama dengan panjang kaki bersebelahan (kaki bertentangan ialah 1 AU) bagi segi tiga tegak khayalan yang sangat memanjang di angkasa. Dua dimensi yang menjadi asas segi tiga ini ialah tapaknya yang lebih pendek, dengan panjang satu unit astronomi (purata jarak Bumi-Matahari), dan sudut cakupan daripada bucu yang bertentangan dengan kaki itu, berukuran satu arkasaat. Menggunakan trigonometri pada kedua-dua nilai ini, panjang unit kaki segi tiga yang lain (parsek) boleh diperolehi.

Salah satu kaedah tertua yang digunakan oleh ahli astronomi untuk mengira jarak ke bintang ialah merekodkan perbezaan sudut antara dua ukuran kedudukan bintang di langit. Pengukuran pertama diambil dari Bumi pada satu sisi Matahari, dan yang kedua diambil kira-kira setengah tahun kemudian, apabila Bumi berada di sisi bertentangan Matahari. Jarak antara dua kedudukan Bumi semasa kedua-dua ukuran diambil adalah dua kali jarak antara Bumi dan Matahari. Perbezaan sudut antara dua ukuran ialah dua kali ganda sudut paralaks, yang dibentuk oleh garisan dari Matahari dan Bumi ke bintang pada jarak yang jauh. Kemudian jarak ke bintang boleh dikira menggunakan trigonometri.^[7] Pengukuran langsung pertama yang berjaya diterbitkan bagi objek pada jarak antara bintang telah dilakukan oleh ahli astronomi Jerman Friedrich Wilhelm Bessel pada tahun 1838, yang menggunakan pendekatan ini untuk mengira jarak 3.5 parsek bagi 61 Cygni.^[8]

Pergerakan paralaks bintang daripada paralaks tahunan

Paralaks bintang ditakrifkan sebagai separuh daripada jarak sudut yang kelihatan bergerak secara relatif kepada sfera cakerawala semasa Bumi mengorbit Matahari. Bersamaan dengan itu, ia sudut yang dicakup, dari perspektif bintang itu, bagi paksi separuh besar orbit Bumi. Bintang, Matahari dan Bumi membentuk sudut segi tiga tegak khayalan di angkasa: sudut tepat ialah sudut Matahari, dan sudut bintang ialah sudut paralaks. Panjang sisi bertentangan dengan sudut paralaks ialah jarak dari Bumi ke Matahari (ditakrifkan sebagai satu unit astronomi, au), dan panjang sisi bersebelahan memberikan jarak dari matahari ke bintang. Oleh itu, melalui ukuran sudut paralaks bersama-sama dengan peraturan trigonometri, jarak dari Matahari ke bintang boleh didapati. Parsek ditakrifkan sebagai panjang sisi yang bersebelahan dengan bucu yang diduduki oleh bintang yang sudut paralaksnya ialah satu arkasaat.

Penggunaan parsek sebagai unit jarak mengikut kaedah Bessel, kerana jarak dalam parsek boleh dikira secara mudah sebagai songsangan bagi sudut paralaks dalam arkasaat (iaitu jika sudut paralaks ialah 1 arkasaat, objek ialah 1 pc dari Matahari; jika sudut paralaks ialah 0.5 arkasaat, objek berada 2 pc jauhnya; dsb.). Tiada fungsi trigonometri diperlukan dalam perhubungan ini kerana sudut yang sangat kecil yang terlibat bermakna penyelesaian anggaran bagi segi tiga tirus boleh digunakan.

Walaupun ia mungkin telah digunakan sebelum ini, istilah parsec pertama kali disebut dalam penerbitan astronomi pada tahun 1913. Ahli Astronomi Diraja Frank Watson Dyson menyatakan kebimbangannya terhadap keperluan nama untuk unit jarak itu. Beliau mencadangkan nama astron, tetapi menyebut bahawa Carl Charlier telah mencadangkan siriometer dan Herbert Hall Turner telah mencadangkan parsek.^[4] Cadangan Turner yang melekat dan digunakan sehingga kini.

Menghitung nilai parsek

Mengikut takrifan 2015, 7011149597870700000♠1 au daripada panjang lengkok mencakupi sudut bagi 7000100000000000000♠1 arkasaat di tengah bulatan berjejari 7016308567758146719♠1 pc. Ia juga, 1 pc = 1 au/tan(6994484813681109537♠1″) ≈ 206,264.8 au mengikut takrifan.^[9] Menukar daripada unit darjah/minit/saat kepada radian,

{\frac {1{\text{ pc}}}{1{\text{ au}}}}={\frac {180\times 60\times 60}{\pi }}

, and

1{\text{ au}}=149\,597\,870\,700{\text{ m}}

(exact by the 2012 definition of the au)

Therefore, $\pi ~\mathrm {pc} =180\times 60\times 60~\mathrm {au} =180\times 60\times 60\times 149\,597\,870\,700~\mathrm {m} =96\,939\,420\,213\,600\,000~\mathrm {m}$ (tepat takrifan definisi 2015)

Maka,

$1~\mathrm {pc} ={\frac {96\,939\,420\,213\,600\,000}{\pi }}~\mathrm {m} =30\,856\,775\,814\,913\,673~\mathrm {m}$ (kepada meter yang terdekat)

Lebih kurang,

Dalam rajah di atas (tidak mengikut skala), S mewakili Matahari, dan E Bumi pada satu titik di orbitnya. Oleh itu, jarak ES ialah satu unit astronomi (au). Sudut SDE ialah satu arkasaat (1/3600 daripada satu darjah) jadi mengikut takrifan D ialah titik dalam ruang pada jarak satu parsek dari Matahari. Melalui trigonometri, jarak SD dikira seperti berikut:

${\begin{aligned}\mathrm {SD} &={\frac {\mathrm {ES} }{\tan 1''}}\\&={\frac {\mathrm {ES} }{\tan \left({\frac {1}{60\times 60}}\times {\frac {\pi }{180}}\right)}}\\&\approx {\frac {1\,\mathrm {au} }{{\frac {1}{60\times 60}}\times {\frac {\pi }{180}}}}={\frac {648\,000}{\pi }}\,\mathrm {au} \approx 206\,264.81~\mathrm {au} .\end{aligned}}$

Memandangkan unit astronomi ditakrifkan sebagai 7011149597870700000♠149597870700 m,^[10] berikut boleh dikira:

Therefore, 1 parsec	≈ 7005206264806247096♠206264.806247096 unit astronomi
	≈ 7016308567758100000♠3.085677581×10¹⁶ meter
	≈ 7001308567758150000♠30.856775815 trilion kilometer
	≈ 7001191735115770000♠19.173511577 trilion batu

Maka, jika 7000100000000000000♠1 tc ≈ 9.46×10¹⁵ m,

Lalu 1 pc ≈ 3.261563777 tc

Konsekuensi menyatakan bahawa parsek juga adalah jarak dari mana cakera satu unit astronomi diameter mesti dilihat untuk mempunyai diameter sudut satu arkasaat (dengan meletakkan pemerhati pada D dan diameter cakera pada ES).

Secara matematik, untuk mengira jarak, memandangkan pengukuran sudut yang diperoleh daripada instrumen dalam arkasaat, rumusnya ialah:

${\text{Jarak}}_{\text{bintang}}={\frac {{\text{Jarak}}_{\text{bumi-matahari}}}{\tan {\frac {\theta }{3600}}}}$

iaitu θ ialah sudut yang diukur dalam arkasaat, Jarak_{bumi-matahari} adalah malar (7011149597870700000♠1 au atau 1.5813×10⁻⁵ ly). Jarak bintang yang dikira akan berada dalam unit ukuran yang sama seperti yang digunakan dalam Jarak_{bumi-matahari} (cth. jika Jarak_{bumi-matahari} = 7011149597870700000♠1 au, unit untuk Jarak_bintang berada dalam unit astronomi; jika Jarak_{bumi-matahari} = 1.5813×10⁻⁵ ly, unit untuk Jarak_bintang berada dalam tahun cahaya).

Panjang parsek yang digunakan dalam IAU 2015 Resolusi B2^[11] (betul-betul 7005648000000000000♠648000/ $π$ unit astronomi) sepadan tepat dengan yang diperoleh menggunakan pengiraan sudut kecil. Ini berbeza daripada takrifan songsangan-tangen klasik dengan kira-kira 7005200000000000000♠200 km, iaitu hanya selepas angka bererti ke-11. Memandangkan unit astronomi telah ditakrifkan oleh IAU (2012) sebagai panjang tepat dalam meter, jadi sekarang parsek juga sepadan dengan panjang tepat dalam meter. Kepada meter terdekat, parsek sudut kecil sepadan dengan 7016308567758149136♠30856775814913673 m.

Ringkasan

Satu parsek adalah jarak antara bumi dengan sebuah bintang yang mempunyai paralaks 1 saat lengkok (1/3600 darjah).

1 parsek juga sama dengan:

3.086 × 10¹⁶ meter

3.262 tahun cahaya

206.26 × 10³ unit astronomi

Catatan

^ Satu trilion di sini ialah skala pendek, iaitu 10¹² (satu juta juta, atau bilion dalam skala panjang).

Rujukan

^ "Cosmic Distance Scales – The Milky Way". Dicapai pada 24 September 2014.
^ Benedict, G. F.. "Astrometric Stability and Precision of Fine Guidance Sensor #3: The Parallax and Proper Motion of Proxima Centauri". m/s. 380–384. http://clyde.as.utexas.edu/SpAstNEW/Papers_in_pdf/%7BBen93%7DEarlyProx.pdf. Diperolehi 11 July 2007.
^ "Farthest Stars". StarDate. University of Texas at Austin. 15 May 2021. Dicapai pada 5 September 2021.
^ ^a ^b Dyson, F. W. (March 1913). "The distribution in space of the stars in Carrington's Circumpolar Catalogue". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 73 (5): 342. Bibcode:1913MNRAS..73..334D. doi:10.1093/mnras/73.5.334. [paragraph 14, page 342] Taking the unit of distance R* to be that corresponding to a parallax of 1″·0 [… Footnote:]
* There is need for a name for this unit of distance. Mr. Charlier has suggested Siriometer, but if the violence to the Greek language can be overlooked, the word Astron might be adopted. Professor Turner suggests Parsec, which may be taken as an abbreviated form of "a distance corresponding to a parallax of one second".
^ Cox, Arthur N., penyunting (2000). Allen's Astrophysical Quantities (ed. 4th). New York: AIP Press / Springer. Bibcode:2000asqu.book.....C. ISBN 978-0387987460.
^ Binney, James; Tremaine, Scott (2008). Galactic Dynamics (ed. 2nd). Princeton, NJ: Princeton University Press. Bibcode:2008gady.book.....B. ISBN 978-0-691-13026-2.
^ High Energy Astrophysics Science Archive Research Center (HEASARC). "Deriving the Parallax Formula". NASA's Imagine the Universe!. Astrophysics Science Division (ASD) at NASA's Goddard Space Flight Center. Dicapai pada 26 November 2011.
^ Bessel, F. W. (1838). "Bestimmung der Entfernung des 61sten Sterns des Schwans" [Determination of the distance of the 61st star of Cygnus]. Astronomische Nachrichten. 16 (5): 65–96. Bibcode:1838AN.....16...65B. doi:10.1002/asna.18390160502. Diarkibkan daripada yang asal pada 24 June 2007.
^ B. Luque; F. J. Ballesteros (2019). "Title: To the Sun and beyond". Nature Physics. 15 (12): 1302. Bibcode:2019NatPh..15.1302L. doi:10.1038/s41567-019-0685-3.
^ International Astronomical Union, penyunting (31 August 2012), "RESOLUTION B2 on the re-definition of the astronomical unit of length" (PDF), RESOLUTION B2, Beijing: International Astronomical Union, The XXVIII General Assembly of the International Astronomical Union recommends [adopted] that the astronomical unit be redefined to be a conventional unit of length equal to exactly 7011149597870700000♠149597870700 m, in agreement with the value adopted in IAU 2009 Resolution B2
^ International Astronomical Union, penyunting (13 August 2015), "RESOLUTION B2 on recommended zero points for the absolute and apparent bolometric magnitude scales" (PDF), RESOLUTION B2, Honolulu: International Astronomical Union, The XXIX General Assembly of the International Astronomical Union notes [4] that the parsec is defined as exactly (648 000/ $\pi$ ) au per the AU definition in IAU 2012 Resolution B2

[trillion-1] Satu trilion di sini ialah skala pendek, iaitu 10¹² (satu juta juta, atau bilion dalam skala panjang).

[2] "Cosmic Distance Scales – The Milky Way". Dicapai pada 24 September 2014.

[3] Benedict, G. F.. "Astrometric Stability and Precision of Fine Guidance Sensor #3: The Parallax and Proper Motion of Proxima Centauri". m/s. 380–384. http://clyde.as.utexas.edu/SpAstNEW/Papers_in_pdf/%7BBen93%7DEarlyProx.pdf. Diperolehi 11 July 2007.

[4] "Farthest Stars". StarDate. University of Texas at Austin. 15 May 2021. Dicapai pada 5 September 2021.

[dyson-5] Dyson, F. W. (March 1913). "The distribution in space of the stars in Carrington's Circumpolar Catalogue". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 73 (5): 342. Bibcode:1913MNRAS..73..334D. doi:10.1093/mnras/73.5.334. [paragraph 14, page 342] Taking the unit of distance R* to be that corresponding to a parallax of 1″·0 [… Footnote:]
* There is need for a name for this unit of distance. Mr. Charlier has suggested Siriometer, but if the violence to the Greek language can be overlooked, the word Astron might be adopted. Professor Turner suggests Parsec, which may be taken as an abbreviated form of "a distance corresponding to a parallax of one second".

[6] Cox, Arthur N., penyunting (2000). Allen's Astrophysical Quantities (ed. 4th). New York: AIP Press / Springer. Bibcode:2000asqu.book.....C. ISBN 978-0387987460.

[7] Binney, James; Tremaine, Scott (2008). Galactic Dynamics (ed. 2nd). Princeton, NJ: Princeton University Press. Bibcode:2008gady.book.....B. ISBN 978-0-691-13026-2.

[NASAparallax-8] High Energy Astrophysics Science Archive Research Center (HEASARC). "Deriving the Parallax Formula". NASA's Imagine the Universe!. Astrophysics Science Division (ASD) at NASA's Goddard Space Flight Center. Dicapai pada 26 November 2011.

[9] Bessel, F. W. (1838). "Bestimmung der Entfernung des 61sten Sterns des Schwans" [Determination of the distance of the 61st star of Cygnus]. Astronomische Nachrichten. 16 (5): 65–96. Bibcode:1838AN.....16...65B. doi:10.1002/asna.18390160502. Diarkibkan daripada yang asal pada 24 June 2007.

[10] B. Luque; F. J. Ballesteros (2019). "Title: To the Sun and beyond". Nature Physics. 15 (12): 1302. Bibcode:2019NatPh..15.1302L. doi:10.1038/s41567-019-0685-3.

[11] International Astronomical Union, penyunting (31 August 2012), "RESOLUTION B2 on the re-definition of the astronomical unit of length" (PDF), RESOLUTION B2, Beijing: International Astronomical Union, The XXVIII General Assembly of the International Astronomical Union recommends [adopted] that the astronomical unit be redefined to be a conventional unit of length equal to exactly 7011149597870700000♠149597870700 m, in agreement with the value adopted in IAU 2009 Resolution B2

[12] International Astronomical Union, penyunting (13 August 2015), "RESOLUTION B2 on recommended zero points for the absolute and apparent bolometric magnitude scales" (PDF), RESOLUTION B2, Honolulu: International Astronomical Union, The XXIX General Assembly of the International Astronomical Union notes [4] that the parsec is defined as exactly (648 000/ $\pi$ ) au per the AU definition in IAU 2012 Resolution B2

[a]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]