Any llum: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
m Aplicant la plantilla {{ISBN}} per evitar l'enllaç màgic d'ISBN
m m
Línia 7:
L'any llum s'usa, principalment, en la divulgació de l'astronomia. Els professionals d'aquesta ciència, en canvi, fan servir el [[parsec]] i el seu múltiple, el [[megaparsec]], o també la [[unitat astronòmica]], tal com recomana la [[UAI]]. El parsec es defineix com la distància a la qual un objecte es desplaça un segon d'arc de peraltatge quan l'observador es desplaça una unitat astronòmica perpendicularment a la línia de visió de l'observador; equival aproximadament a 3,26 anys llum.<ref name="IAUgen">{{citar ref|url=http://www.iau.org/public_press/themes/measuring/|títol=The IAU and astronomical units|editorial=International Astronomical Union|consulta=5 de juliol de 2008}}</ref> La unitat corresponent del mes llum és aproximadament una dotzena part d'un any llum, i també s'utilitza ocasionalment per a mesures aproximades.<ref>{{citar ref|autor=Fujisawa, K.; Inoue, M.; Kobayashi, H.; Murata, Y.; Wajima, K.; Kameno, S.; Edwards, P. G.; Hirabayashi, H.; Morimoto, M.|any=2000|títol=Large Angle Bending of the Light-Month Jet in Centaurus A|publicació=Publ. Astron. Soc. Jpn.|volum=52|exemplar=6|pàgines=1021–26}}</ref><ref>{{citar ref|autor=Junor, W.; Biretta, J. A.|any=1994|citació=The Inner Light-Month of the M87 Jet|url=http://articles.adsabs.harvard.edu/full/1994cers.conf...97J|títol=Compact Extragalactic Radio Sources, Proceedings of the NRAO workshop held at Socorro, New Mexico, 11-12 de febrer de 1994|editor=Zensus, J. Anton; Kellermann; Kenneth I.|lloc=Green Bank, WV|editorial=National Radio Astronomy Observatory (NRAO)|pàgina=97}}</ref>
 
== Valor numèric ==
{{Unitat de longitud
|m=9460730472580800
Línia 38:
Abans del [[1984]], l'[[any tròpic]] (no el Julià) i una mesurada (no definida) velocitat de la llum era inclosa en la IAU (1964) Sistema de Constants Astronòmiques, emprada des del [[1968]] fins al [[1983]].<ref name="Seidelmann">P. Kenneth Seidelmann, ed., ''[http://books.google.cat/books?ct=result&id=uJ4JhGJANb4C&pg=PP1&lpg=PP1#PPA656,M1 Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac]'' (Mill Valey, California: University Science Books, 1992) 656. {{ISBN|0-935702-68-7}}</ref> El producte de l'any tropical mitjà [[J1900.0]] de 31.556.925,9747 [[temps d'efemèrides|segons d'efemèrides]] de [[Simon Newcomb]] i una velocitat de la llum de 299.792,5&nbsp;km/s donaren un any llum de 9,460530{{E|15}} metres (arrodonit als set [[dígits significatius]]), que és el que es presenta en diverses fonts modernes,<ref>Sierra College, [http://astronomy.sierracollege.edu/Resources/Reference/basic%20Contants%20app2.htm Basic Constants]</ref><ref>{{ref-web|autor=Marc Sauvage|url=http://marc.sauvage.free.fr/astro_book/Cts_pages/astro.html|títol=Table of astronomical constants|consulta=31 de maig de 2009}}</ref><ref>{{ref-web|url=http://www.braeunig.us/space/constant.htm|autor=Robert A. Braeunig|títol=Basic Constants|consulta=31 de maig de 2009}}</ref> derivava probablement d'una font antiga, com una referència reputada del 1973<ref>C. W. Allen, ''Astrophysical Quantities'' (tercera edició, Londes: Athlone, 1973) 16. {{ISBN|0-485-11150-0}}</ref> que no fou actualitzada fins al 2000.<ref>Arthur N. Cox, ed., ''[http://books.google.cat/books?id=w8PK2XFLLH8C&pg=PP1&lpg=PP1#PPA12,M1 Allen's Astrophysical Quantities]'' (fourth edition, New York: Springer-Valeg, 2000) 12. {{ISBN|0-387-98746-0}}</ref>
 
== Mesura d'anys llum ==
{{Article principal|Escala de distàncies còsmiques}}
Per mesurar les distàncies entre objectes còsmics s'utilitzen mètodes que reben el nom d'escala de distàncies còsmiques. Una mesura ''directa'' sols és possible amb els objectes que es troben relativament prop (en l'ordre de milers de [[pàrsec]]s). Les tècniques varien depenent de la distància de l'objecte. Alguns mètodes utilitzen el que s'anomena [[candeles canòniques]], que són objectes astronòmics amb una lluminositat coneguda.
 
=== Paral·laxi ===
La tècnica del [[paral·laxi]] trigonomètric, és a dir, els canvis aparents en les estreles en canviar la nostra perspectiva a l'orbitar al voltant del Sol, pot servir per mesurar distàncies d'estreles relativament properes. De fet, algunes de les millors dades de posicions estel·lars provenen de la nau [[Hipparcos]], què va mesurar els paral·laxis trigonomètrics de vora 10 000 estreles amb una precisió major que el 10% en distàncies d'uns 300 anys llum. La nostra galàxia mesura uns 100,000 anys llum, per tant aquesta tècnica resulta inefectiva.
 
=== Cefeides variables ===
La manera tradicional de mesurar distàncies a galàxies pròximes és estudiant els estels variables, especialment el tipus d'estel brillant conegut com a [[Cefeida|cefeida variable]]. A principis del segle XX [[Henrietta Swan Leavitt]] descobrí que com més gran és el període de variació d'una cefeida, major n'és [[lluminositat]]. Un altre astrònom americà, [[Harlow Shapley]], fou llavors capaç de correlacionar la brillantor de les cefeides amb la de les estreles ordinàries, unint l'escala de distància relativa de Levitt a una absoluta. D'aquesta manera, es pot observar una cefeida, descobrir quan tarda la brillantor a canviar i representar aquesta informació en una gràfica predeterminada per trobar-ne lluminositat intrínseca. Comparar la vertadera brillantor ("magnitud absoluta") amb la brillantor observable en el cel ("magnitud aparent") ens permet de calcular com de lluny es troba usant la [[llei de la inversa del quadrat de la lluminositat]].
 
En la dècada de 1920 [[Edwin Hubble]] utilitzà la relació període-lluminositat dels estels variables per determinar les distàncies de diferents galàxies i provà que estan molt més enllà de la [[Via Làctia]]. Durant aquest treball, descobrí el que avui es coneix com a [[llei de Hubble]], que les galàxies mostren una relació lineal entre la distància i el [[desplaçament cap al roig]] (aquest desplaçament és el canvi en la posició de les línies de l'[[espectre]] de les galàxies cap a la part roja). La llei de Hubble és l'eina que demostra l'expansió de l'univers. Mesurant el desplaçament cap al roig, el qual es pot fer amb un [[espectrograma]], es dedueix la distància amb la llei de Hubble. Aquest és el mètode més usat pels astrònoms hui en dia.
 
=== Altres candeles ===
Els [[Cosmologia|cosmòlegs]] estan centrant la seva atenció en altres objectes que poden veure's a gran distància per verificar la precisió de les seves mesures. Hi ha un tipus de [[supernova]] ([[supernova de tipus Ia|de tipus Ia]]) que sempre té la mateixa lluminositat màxima, de manera que aquestes supernoves poden usar-se com a referència en compte de cefeides. Al ser les supernoves milions de vegades més brillants que les cefeides, permeten ser observades a distàncies més llunyanes. Nombrosos científics intenten utilitzar aquest avantatge en les seves mesures amb el [[telescopi espacial Hubble]].<ref>[http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=how-do-astronomers-measur How do astronomers measure the distances to galaxies?]</ref>
 
== Anys llum com a mesura de temps ==
Percebem la lluna com fou fa 1.2 segons i el sol com va ser fa 8 minuts. Aquestes mesures (1.2 segons llum i 8 minuts llum) indiquen a la vegada temps i distància. En el cas del sistema estel·lar més proper, [[Alfa Centauri]], el que vegem en la terra és la llum que va emetre l'estel fa 4 anys. Així, la velocitat finita de la llum ens ofereix una visió del passat, i a mesura que es descobreixen estels més llunyans, també estem retrocedint més en els períodes de temps observat.
 
Línia 59:
Interaccionar amb parts remotes de l'univers, és a dir, veure'l tal com és ara mateix, requeriria algun mitjà de viatge exòtic (vegeu [[motor de curvatura]]), un desplaçament a velocitats supra-lumíniques. Açò, segons les equacions de la teoria especial de la relativitat, és impossible, ja que caldria una quantitat infinita d'energia.<ref>{{ref-web|url=http://www.space.com/scienceastronomy/071016-st-light-speed.html|autor=David Powell|títol=Why the Universe is All History|data=16 d'octubre de 2007}}</ref>
 
== Distàncies d'anys llum en l'estudi de l'evolució de constants físiques ==
Segons el [[model estàndard de física de partícules]], les [[constant física|constants físiques]] són fixes tant en el [[temps]] com en l'[[espai]]. És difícil mesurar-ho, perquè els experiments estan confinats a l'[[Univers observable]]. El valor del ratio entre la massa del protó i de l'electró és un dels nombres més importants en la física teòrica. Una variació en aquest ratio poden determinar si les lleis de la física són uniformes o no en l'espai.
Diversos experiments realitzats a la terra mostren resultats molt precisos per a la relació entre la massa del protó i de l'electró, concretament una variació d'una part de quadrilió (1 seguit de 15 zeros) cada any. Aquestos resultats no signifiquen que canvis majors s'hagin pogut produir en els 13-14.000 milions d'anys que l'[[Univers]] ha estat present.
Línia 67:
A primera vista, els resultats d'aquesta investigació pareixen inconsistents amb evidència recent de variació en el ratio de massa de 24 parts per milió fa 12.000 milions d'any. En realitat aquests dos valors no poden comparar-se perquè els canvis cosmològics poden afectar a les variacions del temps i l'espai del ratio de massa. Cal obtenir més resultats en una àmplia escala temporal per poder determinar la consistència o no d'estes mesures.<ref>[http://astronomy.swin.edu.au/~mmurphy/mu_NH3/ Strong Limit on a Variable Proton-to-Electron Mass Ratio from Molecules in the Distant Universe]</ref><ref>[http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?c=a&id=7084 Earth's laws still apply in distant universe]</ref>
 
== Crítica a les mesures de l'ordre d'anys llum ==
Alguns han intentat argumentar que realment no estem veient tan lluny en l'espai. Per exemple, Harold Camping critica que sols el mètode del paral·laxi és l'únic vàlid i que els estels que veIem estan tan sols uns any llum més enllà dels més propers. Això requeriria, que els estels amb poca intensitat lumínica, que pareixen estar molt lluny, estan en realitat pròxims però són més petits. Tanmateix, Camping no explica com eixos estels podrien mantenir-se estables (donat que tindrien poca massa per mantenir el gas) ni com poden brillar (ja que les reaccions nuclears que fan les estreles brillants requereix grans quantitats de massa perquè l'interior tinga la temperatura suficientment elevada). L'argument de Camping pot considerar-se com a un intent d'evitar la conclusió natural d'un Univers antic sense aportar evidència (Newman, 1982).
 
Una altra proposta, amb el treball de Moon i Spencer com a base, declara que la llum viatja per una ruta diferent per l'espai a la que ho fa un meteor o una nau espacial. La llum viatjaria en corbes de 5 anys llum de radi en compte de en línia recta, per tant els objectes distants que veiem estarien realment a sols 10 anys llum de distància, i que realment en compte de tants objectes celestes el que veiem són imatges múltiples d'aquests. El treball de Moon i Spencer és erroni en este aspecte (Phillips, 1988). Inclús si no ho fos, no resoldria el problema de la necessitat de temps perquè la llum es desplace, ja que les estreles més llunyanes serien imatges d'estreles properes per a les quals la llum ha viatjat en cercle milions de vegades i, per tant, hauria necessitat milions d'anys per a fer-ho. Tampoc és creïble que totes les galàxies, clústers d'estreles i de galàxies siguen imatges múltiples de les mateixes estreles.<ref>{{ref-web|url=http://www.ibri.org/Tracts/lttmetct.htm Light-Travel|títol=Time: Evidence for an Old Universe|consulta=16 de febrer de 2010}}</ref>
 
== Representació d'anys llum en altres escales ==
En l'àmbit de la divulgació científica s'han usat distints mètodes per fer comprensibles magnituds còsmiques, ja siga temps o espai. El primer a utilitzar el concepte d'”any còsmic” fou [[Carl Sagan]]. Segons aquest concepte, si considerem que la història de l'Univers és d'un sol any, llavors la història humana consisteix en una fracció de l'últim segon.
 
Línia 79:
D'aquesta manera, l'estel més pròxim al nostre Sistema Solar, [[Alpha Centauri]], es trobaria a 4.3 mil·límetres de distància. Si prenem la [[Via Làctia]], aquesta mesuraria 100&nbsp;metres de diàmetre i la galàxia més propera, la [[gran galàxia d'Andròmeda]], estaria a 2.5 kilòmetres.<ref>{{ref-web|url=http://www.friesian.com/distanc2.htm|títol=If a Millimeter Were a Year/Light-Year|consulta=21 de febrer de 2010}}</ref>
 
== Distàncies en anys llum ==
Les distàncies mesurades en ''fraccions d'anys llum'' normalment es fan servir en objectes d'un [[sistema estel·lar]]. Les distàncies mesurades en anys llum es fa servir per a distàncies amb estrelles veïnes com les del mateix [[braç espiral]] o el [[cúmul globular]].
 
Línia 147:
 
 
=== Evolució de les distàncies observades ===
Al llarg de la història humana, els límits de l'observació astronòmica s'han incrementat any rere any. De vegades s'han observat i descrit objectes sense conèixer-ne la distància, que s'ha descrit amb precisió anys després.
 
Línia 176:
{{Referències}}
 
== Enllaços externs ==
* [http://www.convertworld.com/ca/longitud/Any+llum.html Conversió de l'any llum a altres unitats]