El concepte de any llum és sovint enganyós. La mateixa existència de la paraula any ha portat molts a associar lexpressió amb una unitat temporal. Tot i això, és la unitat de mesura de longitud utilitzada en el camp de l'astronomia, per la qual cosa en lloc de dir «tardar any llum», la gent diu «estar a un any llum de distància».
En aquest article explicarem què és un any llum, com es mesura, exemples i molt més.
Què és un any llum
Aquest concepte funciona com a unitat de mesura en astronomia que quantifica la distància que pot viatjar un fotó o una partícula de llum dins el buit d'un any. En termes numèrics, un any llum equival a 9,46 x 1012 km o 9.460.730.472.580,8 km. Aquesta unitat va ser dissenyada específicament per mesurar distàncies siderals immenses que s'estenen al llarg de milers de milions de quilòmetres. Aquestes distàncies requereixen una mesura específica per expressar-les de manera fàcilment comprensible.
La Unió Astronòmica Internacional proporciona la definició precisa d'un any llum, abreujat com a ly o ly en anglès. Per mesurar-ho cal tenir en compte el calendari julià (en lloc del gregorià) i la velocitat de la llum (calculada en 299.792.458 metres per segon). Per tant, la durada d'un any en què la llum recorre una distància a l'espai és igual a 365,25 dies, en lloc de 365,2425 dies com al calendari gregorià.
Igual que altres unitats de mesura de distància, aquesta mesura es pot expandir a múltiples més alts afegint un prefix al valor numèric. Per exemple, una distància de 1.000 anys llum es pot expressar com un quilo-any-llum o kly, mentre que una distància de 1.000.000 anys llum es pot representar com un mega any llum o gly.
L'origen del concepte
A mitjan el segle XIX, Friedrich Bessel, un astrònom i matemàtic alemany, va establir el concepte de l'any llum com a unitat de mesura. L'assoliment innovador de Bessel va ser el càlcul precís de la distància de la Terra a una estrella diferent del Sol, específicament l'estrella 61 Cygni ubicada a la constel·lació Cygnus. Aquesta distància va pujar a la sorprenent quantitat de 98.734.594.662 quilòmetres o 61.350.985.287,1 milles, que eren xifres força difícils de manejar. Per evitar aquest problema, Bessel va optar per expressar aquesta distància en termes de la quantitat de temps que triga la llum a travessar aquesta distància, que és d'aproximadament 10,3 anys.
Durant el període de temps en què Bessel va estar treballant, la velocitat de la llum encara no s'havia determinat amb precisió, cosa que el va portar a evitar utilitzar el terme any llum en els seus càlculs. Otto Ule, un escriptor alemany de divulgació científica, va introduir el concepte d'«any llum» el 1851 i va proposar que es fes servir de manera similar a una «hora de marxa».
Aquesta unitat de mesura va ser vista inicialment com una unitat astronòmica per l'acadèmia alemanya, encara que alguns, com l'astrofísic Arthur Eddington de Gran Bretanya, estaven en contra de la seva adopció, considerant-ho molest, poc pràctic i més adequat per a la ciència popular.
Exemples de distàncies mesures en any llum
Quan es mesura en anys llum, certes distàncies espacials esdevenen particularment significatives. Vegem alguns dels exemples més representatius on els científics empren aquesta unitat de mesura:
- La Via Làctia, la nostra pròpia galàxia té un diàmetre d'uns 150.000 anys llum. En comparació, Andròmeda, la seva veïna galàxia, té un diàmetre d'aproximadament 240.000 anys llum. Les dues galàxies estan separades per una distància de 2.500.000 anys de llum.
- A la vora exterior de el nostre sistema solar es troba el Núvol d'Oort, i la distància entre aquest núvol i el Sol mesura aproximadament 1 any llum.
- Pròxima Centauri, l'estrella més propera al Sol, és a 4,22 anys llum de distància.
- La galàxia nana Canis Major, que és la més propera a la Via Làctia, n'està separada per una distància de 25.000 anys llum.
- El grup local de galàxies, inclosa la Via Làctia, té un diàmetre estimat de 10.000.000 anys llum.
- El supercúmul de Virgo, que abasta el Grup Local de galàxies, té un diàmetre estimat de 200 anys llum.
- El complex de supercúmuls Piscis-Cetus, que inclou el supercúmul de Verge, té un diàmetre estimat de 1.000.000.000 anys llum.
- La Gran Muralla d'Hèrcules-Corona Borealis, l'estructura astronòmica observable més gran de l'univers, té un diàmetre aproximat de més de 10.000.000.000 anys llum.
Altres unitats de mesura astronòmiques
A banda d'aquesta unitat de mesura astronòmica tan coneguda, hi ha altres unitats de mesura que s'utilitzen per representar les grans distàncies entre cossos celestes i formacions espacials. Diverses unitats es deriven de l'any llum, inclosos el mes llum, el dia llum, l'hora llum, el minut llum i el segon llum. Aquestes unitats operen sota el mateix principi i s'utilitzen sovint en la divulgació científica, les telecomunicacions i la física relativista.
Els especialistes en astronomia tendeixen a afavorir l‟ús d‟unitats astronòmiques que excedeixin un any llum de longitud. Exemples de tals unitats inclouen:
- Anomenat així pel paral·laxi anglès d'un segon d'arc, el parsec (pc) és una unitat de mesura equivalent a 3,2616 anys llum.
- En calcular la distància mitjana entre la Terra i el Sol, els científics van establir la unitat astronòmica (UA) com a equivalent a 8 minuts llum.
Els estudiants d'astronomia tendeixen a preferir la unitat astronòmica com a unitat de mesura preferida a causa del seu valor relativament fix, que es pot expressar en termes més simples. D'altra banda, el valor de l'any llum està subjecte a consideracions contextuals, com si la mesura es pren al buit o si s'està fent servir el calendari julià o gregorià.
L'any llum és una unitat de mesura menys precisa i més complexa que d'altres. No obstant això, té l'avantatge de ser una representació molt descriptiva de les grans distàncies entre els objectes celestes. Això és perquè la llum, que és l'entitat més ràpida de l'univers, s'utilitza com a punt de referència per mesurar aquestes distàncies.
Espero que amb aquesta informació pugueu conèixer més sobre què és l'any llum i com es mesura.