How big is 十亿秒差距?

十亿秒差距是一种距离单位，即 10 亿个秒差距，约合 32.6 亿光年。光年是光在一年内传播的距离。以米为单位，1 十亿秒差距约为 3.09×10²⁵ 米，10²⁵ 表示 1 后面跟 25 个零。天文学家用它来表示宇宙中最大尺度的距离。

定义

秒差距的定义由负责制定天文学计量单位的国际天文学联合会（IAU）给出。一秒差距精确等于 64.8 万除以 π 天文单位。一天文单位精确等于 1495.978707 亿米，接近地球到太阳的平均距离。由此换算，一秒差距约合 3.26 光年，即 30.9 万亿千米。

“giga”这一前缀源自国际单位制，表示十亿（10⁹）。因此，1 十亿秒差距约合 206 万亿天文单位，即 3.09×10²² 千米。光穿越这一距离大约需要 32.6 亿年，接近宇宙年龄 138 亿年的四分之一。

大小比较

• 如果把一秒差距缩小到 1 毫米那么大，1 十亿秒差距的长度就是 1000 千米。
• 约 3.3 万个直径约 10 万光年的银河系盘面首尾相连，才能跨越 1 十亿秒差距的距离。
• 双鱼-鲸鱼座超星系团复合体——包含银河系所在区域的星系团带——长度约为 0.3 十亿秒差距，大约三个首尾相连就能达到 1 十亿秒差距的长度。
• 武仙-北冕座长城是部分天文学家提出的、由遥远星系构成的一处假设结构，估计跨度为 2 至 3 十亿秒差距。
• 可观测宇宙——光已有足够时间抵达地球的宇宙区域——半径约为 14.3 十亿秒差距，直径约为 29 十亿秒差距。

谁在使用十亿秒差距

国际天文学联合会指出，秒差距是描述银河系结构时常用的单位，而光年则更多出现在科普作品中。天文学家会为秒差距加上与“米”相同的词头前缀。许多星系研究中给出的距离单位是兆秒差距，即百万秒差距。

十亿秒差距用于表示最大尺度的距离，例如可观测宇宙的大小、最大的宇宙结构，以及对整个宇宙尺寸的限制。例如，2004 年的一项研究分析了 NASA 的 WMAP 探测器绘制的天图，寻找空间自身首尾相接的迹象。研究针对多种可能的宇宙形状，排除了直径小于 24 十亿秒差距的宇宙模型。

十亿秒差距尺度上的宇宙膨胀

宇宙正在膨胀，其速率以“千米/秒/兆秒差距”为单位来表示，这一速率被称为哈勃常数。利用普朗克卫星的数据，天文学家测得哈勃常数约为每兆秒差距 67.4 千米/秒。

根据哈勃定律，遥远星系的退行速度等于哈勃常数乘以它的距离。1 十亿秒差距等于 1000 兆秒差距，因此位于这一距离的星系，其退行速度约为每秒 6.74 万千米，约为光速（约每秒 30 万千米）的 22%。

参考资料

• 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.