How big is Rok świetlny?

Rok świetlny to jednostka długości: odległość, jaką światło pokonuje w pustej przestrzeni w ciągu roku, czyli około 9,46 biliona kilometrów. Astronomowie używają go do opisywania ogromnych odległości między gwiazdami i galaktykami. Mimo nazwy rok świetlny mierzy odległość, a nie czas.

Definicja

Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU), która ustala specjalne jednostki stosowane w astronomii, definiuje rok świetlny jako odległość, jaką światło pokonuje w próżni w ciągu jednego roku juliańskiego. Rok juliański to dokładnie 365,25 doby, a każda doba ma 86 400 sekund, co daje 31 557 600 sekund. Światło w próżni pokonuje dokładnie 299 792 458 metrów na sekundę, czyli około 300 000 kilometrów na sekundę.

Po pomnożeniu tych dwóch wartości otrzymuje się dokładnie 9 460 730 472 580,8 kilometra, czyli nieco poniżej 9,5 biliona. IAU podaje też, że to około 63 241 jednostek astronomicznych, przy czym jedna jednostka astronomiczna to średnia odległość Ziemi od Słońca. Ponieważ definicja ustala zarówno prędkość światła, jak i długość roku, rok świetlny nie jest obarczony żadną niepewnością.

Aby zdefiniować rok świetlny, Unia musiała najpierw dokładnie określić, czym jest rok, ponieważ istnieje kilka rodzajów roku o nieco różnej długości. IAU przyjmuje, że rok to rok juliański, chyba że wskazano inny rodzaj.

Porównania rozmiarów

Rok świetlny jest około 63 000 razy dłuższy niż średnia odległość Ziemi od Słońca.
Gdyby Słońce zmniejszyć do rozmiarów piłki do koszykówki, Ziemia krążyłaby wokół niego w odległości około 26 metrów, a jeden rok świetlny miałby około 1600 kilometrów.
Odległość od Proxima Centauri do Alfa Centauri A, dwóch gwiazd z układu gwiazdowego najbliższego Słońcu, to około jedna piąta roku świetlnego.
Proxima Centauri leży w odległości około 4,25 roku świetlnego od Słońca, czyli około 40 bilionów kilometrów.
Dysk Drogi Mlecznej, galaktyki, w której znajduje się Słońce, ma około 100 000 lat świetlnych średnicy.

Lata świetlne i parseki

Zawodowi astronomowie częściej używają parseka, który odpowiada około 3,26 roku świetlnego. Parsek jest zdefiniowany za pomocą kąta: to odległość, z której jedna jednostka astronomiczna wydawałaby się mieć szerokość jednej sekundy kątowej, przy czym sekunda kątowa to 1/3600 stopnia. IAU opisuje parsek jako zwykle wybieraną jednostkę w badaniach Drogi Mlecznej.

IAU zauważa, że rok świetlny bywa używany w publikacjach naukowych, ale pojawia się głównie w tekstach dla szerokiej publiczności. W Układzie Słonecznym astronomowie zamiast tego używają jednostki astronomicznej. Poza Układem Słonecznym, jak podaje IAU, odległości są tak ogromne, że jednostka astronomiczna staje się zbyt niewygodna.

Spojrzenie w przeszłość

Ponieważ światło potrzebuje czasu, żeby pokonać odległość, odległe obiekty widać takimi, jakimi były, gdy opuściło je ich światło. Światło Słońca potrzebuje około 8,3 minuty, żeby dotrzeć do Ziemi, więc Słońce zawsze wygląda tak, jak wyglądało około 8,3 minuty wcześniej.

To samo dotyczy znacznie większych skal. Galaktyka Andromedy, najbliższa duża galaktyka, jest oddalona o około 2,5 miliona lat świetlnych. Światło z Andromedy, które widać dzisiaj, opuściło galaktykę około 2,5 miliona lat temu.