How big is جيجا فرسخ فلكي?

الجيجا فرسخ فلكي وحدة مسافة تساوي مليار فرسخ فلكي، أي نحو 3.26 مليار سنة ضوئية. والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة. وبالأمتار يبلغ الجيجا فرسخ فلكي نحو 3.09 × 10²⁵، إذ تعني 10²⁵ الرقم 1 متبوعًا بـ25 صفرًا. ويستخدمه علماء الفلك لأكبر المسافات في الكون.

التعريف

يُعرَّف الفرسخ الفلكي بحسب الاتحاد الفلكي الدولي (IAU)، وهو الجهة التي تحدد الوحدات التي يستخدمها علماء الفلك. الفرسخ الفلكي يساوي بالضبط 648,000 مقسومًا على π وحدة فلكية. والوحدة الفلكية الواحدة تساوي بالضبط 149,597,870,700 مترًا، وهي قريبة من متوسط المسافة بين الأرض والشمس. وبذلك يبلغ الفرسخ الفلكي نحو 3.26 سنة ضوئية، أو 30.9 تريليون كيلومتر.

تعني البادئة «جيجا-» في النظام الدولي للوحدات مليارًا (10⁹). ولذلك يساوي الجيجا فرسخ فلكي نحو 206 تريليون وحدة فلكية، أو 3.09 × 10²² كيلومتر. ويستغرق الضوء نحو 3.26 مليار سنة لقطعه، أي ما يقارب ربع عمر الكون البالغ 13.8 مليار سنة.

مقارنات الحجم

• لو جرى تصغير الفرسخ الفلكي إلى 1 مليمتر، لبلغ طول الجيجا فرسخ فلكي 1,000 كيلومتر.
• لو وُضع نحو 33,000 قرص من أقراص درب التبانة، قطر كل منها نحو 100,000 سنة ضوئية، واحدًا تلو الآخر لامتدّت على طول جيجا فرسخ فلكي واحد.
• يبلغ طول مجمع العناقيد الفائقة الحوت-قيطس، وهو شريط من العناقيد المجرية يضم درب التبانة، نحو 0.3 جيجا فرسخ فلكي. ويغطي نحو ثلاثة مجمعات مثله طول جيجا فرسخ فلكي.
• يُقدَّر عرض الجدار العظيم للجاثي والإكليل الشمالي، وهو بنية مقترحة من مجرات بعيدة، بما بين 2 و3 جيجا فرسخ فلكي.
• يبلغ نصف قطر الكون المرصود، وهو الجزء من الفضاء الذي أتيح لضوئه الوقت للوصول إلى الأرض، نحو 14.3 جيجا فرسخ فلكي. ويبلغ قطره نحو 29 جيجا فرسخ فلكي.

من يستخدم الجيجا فرسخ فلكي

يشير الاتحاد الفلكي الدولي إلى أن الفرسخ الفلكي هو الوحدة المعتادة لوصف بنية درب التبانة، بينما تظهر السنة الضوئية في الغالب في الكتابات الموجهة إلى عامة القراء. ويضيف علماء الفلك البادئات نفسها المستخدمة مع المتر. وتعطي دراسات كثيرة عن المجرات المسافات بالميجا فرسخ فلكي، أي بملايين الأفراسخ الفلكية.

يُستخدم الجيجا فرسخ فلكي لأكبر المقاييس: حجم الكون المرصود، وأكبر البنى، والحدود المفروضة على حجم الكون بأكمله. فعلى سبيل المثال، بحثت دراسة أُجريت عام 2004 في خرائط من المركبة الفضائية WMAP التابعة لوكالة ناسا عن علامات على أن الفضاء ينطوي على نفسه. ولمجال واسع من الأشكال الممكنة، استبعدت الدراسة وجود كون يقل عرضه عن 24 جيجا فرسخ فلكي.

التمدد على امتداد جيجا فرسخ فلكي

الكون يتمدد، ويُعطى معدل التمدد بالكيلومتر في الثانية لكل ميجا فرسخ فلكي. ويسمى هذا المعدل ثابت هابل. وباستخدام القمر الاصطناعي بلانك، قاس علماء الفلك هذا الثابت فوجدوه نحو 67.4 كيلومتر في الثانية لكل ميجا فرسخ فلكي.

بحسب قانون هابل، تبتعد المجرة البعيدة بسرعة تساوي ثابت هابل مضروبًا في بعدها. والجيجا فرسخ فلكي يساوي 1,000 ميجا فرسخ فلكي، ولذلك تبتعد مجرة تقع على هذا البعد بسرعة نحو 67,400 كيلومتر في الثانية. وهذا نحو 22% من سرعة الضوء التي تبلغ نحو 300,000 كيلومتر في الثانية.

المصادر

• IAU 2015 Resolution B2 on Recommended Zero Points for the Absolute and Apparent Bolometric Magnitude Scales. International Astronomical Union, 2015.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• The International System of Units (SI). In SI Brochure, 9th edition. Bureau International des Poids et Mesures, 2019.
• Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Planck Collaboration, Astronomy and Astrophysics, 2020.
• Speed of light in vacuum. NIST CODATA, 2022.
• Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe. Davis and Lineweaver, Publications of the Astronomical Society of Australia, 2004.
• Constraining the Topology of the Universe. Cornish et al., Physical Review Letters, 2004.
• A Map of the Universe. Gott et al., The Astrophysical Journal, 2005.
• More about clustering on a scale of 0.1 c. Tully, The Astrophysical Journal, 1987.
• New data support the existence of the Hercules-Corona Borealis Great Wall. Horváth et al., Astronomy and Astrophysics, 2015.
• Our Milky Way Galaxy: How Big is Space?. NASA Science.