Введение

Парсек (символ: pc) — единица длины, используемая для измерения больших расстояний до астрономических объектов за пределами Солнечной системы, примерно равная или (AU), то есть астрономической единице. Парсек определяется с помощью параллакса и тригонометрии и определяется как расстояние, на котором 1 AU соответствует углу в одну дуговую секунду (1/3600 градуса). Ближайшая звезда, Проксима Центавра, находится примерно от Солнца: с этого расстояния расстояние между Землей и Солнцем составляет чуть меньше одной угловой секунды. Большинство звёзд, видимых невооружённым глазом, находятся в пределах нескольких сотен парсек от Солнца, самые далёкие — в несколько тысяч парсек, а галактика Андромеды — на расстоянии более 700 000 парсек. Слово «парсек» является портманто от «параллакс одной секунды» и было предложено британским астрономом Гербертом Холлом Тёрнером в 1913 году для упрощения расчётов астрономических расстояний на основе только наблюдательных данных. Отчасти по этой причине парсек является предпочтительной единицей в астрономии и астрофизике, хотя световой год остаётся распространённым в научно-популярной литературе и повседневном использовании. Хотя парсеки используются для относительно небольших расстояний внутри Млечного Пути, для измерения больших масштабов Вселенной используются кратные парсеку: килопарсеки (kpc) для более далёких объектов внутри и вокруг Млечного Пути, мегапарсеки (Mpc) для галактик среднего расстояния и гигапарсеки (Gpc) для многих квазаров и самых далёких галактик. В августе 2015 года Международный астрономический союз (МАС) принял резолюцию B2, в которой, в рамках определения стандартизированной абсолютной и видимой болиометрической шкалы звёздных величин, было упомянуто существующее точное определение парсека как au, или приблизительно 3,0856775814913673 метра (на основе определения астрономической единицы МАС 2012 года). Это соответствует определению парсека через малый угол, которое можно найти во многих астрономических справочниках.

Использование и измерение

Метод параллакса является фундаментальным этапом калибровки для определения расстояний в астрофизике; однако точность измерений угла параллакса наземными телескопами ограничена примерно 0,01, и, следовательно, применима к звёздам, находящимся на расстоянии не более 100 световых лет. Это связано с тем, что атмосфера Земли ограничивает чёткость изображения звезды. Космические телескопы не подвержены этому ограничению и могут точно измерять расстояния до объектов за пределами досягаемости наземных наблюдений. В период с 1989 по 1993 год спутник Hipparcos, запущенный Европейским космическим агентством (ESA), измерил параллакс для около 100 000 звёзд с астрометрической точностью около 0,97 угловых секунд и получил точные измерения расстояний до звёзд, находящихся на расстоянии до 1000 световых лет. Спутник Gaia, запущенный ESA 19 декабря 2013 года, предназначен для измерения расстояний до миллиарда звёзд с точностью до 20 микросекунд, что позволит достичь погрешности в 10% при измерениях до центра Галактики, находящегося на расстоянии около 8000 световых лет в созвездии Стрельца.

Расстояния меньше парсека

Расстояния, выраженные в долях парсека, обычно относятся к объектам в пределах одной звездной системы. Так, например:
Одна астрономическая единица (а.е.), расстояние от Солнца до Земли, составляет чуть менее 5. Самый дальний космический зонд, "Вояджер-1", находился на расстоянии 0,0007897 парсека от Земли по состоянию на 2024 год. "Вояджер-1" потребовалось 46 лет, чтобы преодолеть это расстояние. Диаметр облака Оорта оценивается примерно в 0,6 парсека.

Парсеки и килопарсеки

Расстояния, выраженные в парсеках (pc), включают расстояния между близлежащими звездами, такими как те, что находятся в одном спиральном рукаве или шаровом скоплении. Расстояние в 1000 парсеков обозначается килопарсеком (kpc). Астрономы обычно используют килопарсеки для выражения расстояний между частями галактики или внутри групп галактик. Например:
Проксима Центавра, ближайшая известная звезда к Земле, кроме Солнца, находится примерно на расстоянии в 4,24 световых года от нас, измеренном прямым методом параллакса. Расстояние до рассеянного скопления Плеяды составляет 130 (420) парсек от нас по данным измерения параллакса, полученным космической обсерваторией Гиппаркос. Центр Млечного Пути находится на расстоянии более чем 8 килопарсек от Земли, а диаметр Млечного Пути составляет около 30 килопарсек. ESO 383-76, одна из самых больших известных галактик, имеет диаметр в 1 миллион парсек. Галактика Андромеды (M31) находится примерно в 780 килопарсеках от Земли.

Объемные единицы

Для определения количества звёзд в Млечном Пути выбираются объёмы в кубических килопарсеках (kpc³) в различных направлениях. Все звёзды в этих объёмах подсчитываются, и общее количество звёзд определяется статистически. Количество шаровых скоплений, пылевых облаков и межзвёздного газа определяется аналогичным образом. Для определения количества галактик в суперкластерах выбираются объёмы в кубических мегапарсеках (Mpc³). Все галактики в этих объёмах классифицируются и подсчитываются. Затем общее число галактик может быть определено статистически. Огромная пустота Бутеса измеряется в кубических мегапарсеках. В физической космологии объёмы в кубических гигапарсеках (Gpc³) выбираются для определения распределения материи в наблюдаемой Вселенной и для определения количества галактик и квазаров. Солнце в настоящее время является единственной звездой в своём кубическом парсеке (pc³), но в шаровых скоплениях звёздная плотность может достигать 100. Объём наблюдений гравитационно-волновых интерферометров (например, LIGO, Virgo) указывается в кубических мегапарсеках (Mpc³) и фактически представляет собой куб эффективного расстояния.

В популярной культуре

Парсек, по-видимому, был ошибочно использован Ханом Соло в первом фильме «Звёздные войны» в качестве единицы времени, когда он утверждал, что его корабль, «Тысячелетний сокол», прошёл Кессельскую трассу менее чем за 12 парсек. Это утверждение повторилось в фильме «Пробуждение силы», но было исправлено в фильме «Соло: Звёздные войны. Истории», где говорится, что «Тысячелетний сокол» пролетел меньшее расстояние (а не за меньшее время) благодаря более опасному маршруту через Кессельскую трассу, что стало возможным благодаря его скорости и маневренности. В сериале «Мандалорец» парсек также используется неоднозначно как пространственная единица, а не единица расстояния. В книге «Сморщенное время» «Мегапарсек» — это прозвище, которое мистер Мэрри дал своей дочери Мег.