Parsec là gì? Đơn vị đo thiên văn được dùng phổ biến

Nếu bạn đã từng nghe các nhà thiên văn học chuyên nghiệp nói chuyện với nhau, bạn sẽ không nghe thấy nhiều cuộc nói chuyện về năm ánh sáng. Khái niệm về một năm ánh sáng – khoảng cách ánh sáng truyền đi trong một năm, tương đương khoảng 6 nghìn tỷ dặm (gần 10 nghìn tỷ km) – là một cách tuyệt vời để suy nghĩ về quy mô khoảng cách trong vũ trụ. Nhưng năm ánh sáng không hữu ích như parsec khi đo những khoảng cách. Một parsec – một đơn vị khoảng cách tương đương với khoảng 19 nghìn tỉ dặm (hơn 30 nghìn tỷ km) – liên quan chặt chẽ hơn đối với các nhà thiên văn khi nghiên cứu tìm hiểu kích thước của vũ trụ.

Để tìm khoảng cách đến một ngôi sao gần đó, các nhà thiên văn học sử dụng phương pháp tam giác (triangulation). Bạn có thể thử nó như sau: Giữ ngón tay của bạn trước mặt, tập trung vào một thứ gì đó ở xa và nhắm một mắt trước, sau đó nhắm mắt còn lại. Khi bạn thay đổi mắt, bạn sẽ nhận thấy ngón tay của bạn dường như nhảy qua lại trước mặt bạn. Tất nhiên, chuyển động là một ảo ảnh. Ngón tay của bạn không di chuyển. Mỗi mắt nhìn ngón tay của bạn từ một góc độ hơi khác nhau. Vì vậy, vị trí của ngón tay, so với nội dung trong nền, trông sẽ khác. Sự thay đổi rõ ràng này được gọi là thị sai, từ một từ Hy Lạp có nghĩa là sự xoay chiều (alternation).

Nếu bạn đo góc mà ngón tay của bạn “có vẻ” di chuyển, bạn có thể tìm ra khoảng cách ngón tay của bạn so với khuôn mặt của bạn. Tương tự như vậy, các nhà thiên văn đo các góc để tìm khoảng cách đến các ngôi sao. Tuy nhiên, thay vì chớp mắt, các nhà thiên văn di chuyển Trái đất.

Hay đúng hơn, chúng ta sử dụng thực tế là Trái đất chuyển động xung quanh mặt trời.

Định nghĩa về parsec

1 parsec là khoảng cách tới một đối tượng có góc thị sai (parallax angle) là một giây cung (arcsecond). 

Đừng thấy khó hiểu các thuật ngữ góc thị sai và giây cung. Hãy tiếp tục đọc với giải thích dưới đây:

Hãy xem những minh họa này thực sự hoạt động như thế nào, trong thiên văn học. Ví dụ, nếu chúng ta quan sát một ngôi sao vào tháng 12 và sau đó nhìn lại nó vào tháng 6, Trái đất sẽ đi được nửa vòng quỹ đạo của nó. Chúng ta đang tìm kiếm các ngôi sao từ hai địa điểm trên khắp 186 triệu dặm (300 triệu km) ngoài. Nếu ngôi sao ở gần một cách hợp lý, thì – từ bên này của quỹ đạo Trái đất sang bên kia – nó sẽ dường như chuyển động nhẹ như vậy.

Thêm một số lượng giác và góc thị sai, kết hợp với kích thước quỹ đạo của Trái đất, cho phép các nhà thiên văn tính toán khoảng cách đến ngôi sao.

Những góc này rất nhỏ. Chúng quá nhỏ để độ trở thành một đơn vị đo lường thực tế. Đó là lý do tại sao góc thị sai thường được đo bằng cung giây – một đơn vị đo lường tương đương với chiều rộng của một sợi tóc người trung bình nhìn từ cách xa 65 feet (20 mét) – không phải độ. Có 3.600 vòng cung giây trong một độ.

Và đây là cách chúng ta đến parsec như một đơn vị khoảng cách: một parsec là khoảng cách đến một đối tượng có góc thị sai (parallax angle) là một cung giây (arcsecond).

Thuật ngữ parsec chỉ mới hơn 100 năm tuổi. Nó xuất hiện lần đầu tiên trong một bài báo năm 1913 của nhà thiên văn học người Anh, Sir Frank Watson Dyson, và thuật ngữ này đã bị mắc kẹt. Nếu bạn nhìn thấy một ngôi sao có thị sai bằng 1/2 cung giây, thì nó cách đó 2 parsec. Ở 1/3 cung giây, nó cách xa 3 parsec.

Về cơ bản, các nhà thiên văn học thích nó vì nó làm cho phép toán dễ dàng hơn!

Một parsec xấp xỉ 19 nghìn tỉ dặm (30 nghìn tỷ km). Lớn hơn một chút so với 3 năm ánh sáng . Tàu thăm dò Voyager 1, được phóng vào năm 1977, là vật thể nhân tạo xa Trái đất nhất. Nó chỉ là 60/1000 parsec. Ngôi sao gần mặt trời nhất, một ngôi sao lùn đỏ nhỏ tên là Proxima Centauri, chỉ cách chúng ta hơn một parsec.

Trung tâm của thiên hà nằm cách chúng ta chỉ hơn 8000 parsec theo hướng chòm sao Nhân Mã.

Thiên hà Andromeda, thiên hà xoắn ốc gần nhất với thiên hà của chúng ta, cách chúng ta gần 800 kiloparsec. 1 kiloparsec là 1000 parsec.

Ở quy mô lớn hơn, các nhà thiên văn học bắt đầu nói về megaparsec và thậm chí là gigaparsec . Đó là một triệu và một tỷ parsec, tương ứng. Chúng thường được dành cho những công trình kiến ​​trúc lớn nhất còn tồn tại. Cụm Xử Nữ, một tập hợp của hàng nghìn thiên hà mà Nhóm Địa phương của chúng ta đang rơi xuống, nằm cách nhà 16 megaparsec. Sẽ mất 54 triệu năm để nó di chuyển với tốc độ ánh sáng.

Nguồn tham khảo:

• https://earthsky.org/space/what-is-a-parsec/