ما حجم سنة ضوئية؟

السنة الضوئية وحدة طول، وهي المسافة التي يقطعها الضوء في الفضاء الخالي في سنة واحدة، أي نحو 9.46 تريليون كيلومتر. ويستخدمها علماء الفلك لوصف المسافات الهائلة بين النجوم والمجرات. ورغم اسمها، فهي تقيس المسافة لا الزمن.

التعريف

يعرّف الاتحاد الفلكي الدولي (IAU)، الذي يتولى العناية بوحدات علم الفلك الخاصة، السنة الضوئية بأنها المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ في سنة يوليانية واحدة. وتساوي السنة اليوليانية 365.25 يومًا بالضبط، يتألف كل يوم منها من 86,400 ثانية، أي 31,557,600 ثانية. وينتقل الضوء في الفراغ بسرعة 299,792,458 مترًا في الثانية بالضبط، أي نحو 300,000 كيلومتر في الثانية.

وبضرب الرقمين أحدهما في الآخر يكون الناتج 9,460,730,472,580.8 كيلومتر بالضبط، أي أقل قليلًا من 9.5 تريليون. ويذكر الاتحاد الفلكي الدولي أيضًا أنها تساوي نحو 63,241 وحدة فلكية، والوحدة الفلكية الواحدة هي متوسط المسافة بين الأرض والشمس. ولأن التعريف يثبّت السرعة والسنة كلتيهما، فلا يشوب السنة الضوئية أي عدم يقين.

ولتعريف السنة الضوئية كان على الاتحاد أن يحدد أولًا ما المقصود بالسنة بالضبط، لأن هناك أنواعًا عدة من السنوات تختلف أطوالها قليلًا. ويعدّ الاتحاد السنة سنة يوليانية ما لم يُذكر نوع آخر.

مقارنات الحجم

تساوي السنة الضوئية نحو 63,000 ضعف متوسط المسافة بين الأرض والشمس.
لو جرى تصغير الشمس إلى حجم كرة سلة، لدارت الأرض حول الشمس على بعد نحو 26 مترًا، ولبلغت السنة الضوئية الواحدة نحو 1,600 كيلومتر.
المسافة بين قنطورس الأقرب ورجل قنطورس أ، وهما نجمان في أقرب منظومة نجمية إلى الشمس، تبلغ نحو خُمس سنة ضوئية.
يبعد قنطورس الأقرب عن الشمس نحو 4.25 سنة ضوئية، أي نحو 40 تريليون كيلومتر.
يبلغ قطر قرص درب التبانة، المجرة التي تضم الشمس، نحو 100,000 سنة ضوئية.

السنوات الضوئية والفرسخ الفلكي

يستخدم علماء الفلك المحترفون الفرسخ الفلكي أكثر من السنة الضوئية، وهو يساوي نحو 3.26 سنة ضوئية. ويُعرَّف الفرسخ الفلكي بزاوية: فهو المسافة التي تبدو عندها الوحدة الفلكية الواحدة بعرض ثانية قوسية واحدة، والثانية القوسية هي جزء من 3,600 من الدرجة. ويصف الاتحاد الفلكي الدولي الفرسخ الفلكي بأنه الخيار المعتاد لدراسة درب التبانة.

ويذكر الاتحاد الفلكي الدولي أن السنة الضوئية تُستخدم أحيانًا في الأوراق العلمية، لكنها ترد في الغالب في الكتابة الموجهة إلى عامة الناس. وداخل المجموعة الشمسية يستخدم علماء الفلك الوحدة الفلكية بدلًا منها. أما فيما يتجاوز ذلك، فيقول الاتحاد إن المسافات تبلغ من الكبر حدًّا يصعب معه التعامل بالوحدة الفلكية.

رؤية الماضي

لأن الضوء يستغرق وقتًا ليقطع المسافة، تُرى الأجرام البعيدة كما كانت حين غادرها ضوؤها. ويستغرق وصول ضوء الشمس إلى الأرض نحو 8.3 دقيقة، ولذلك تبدو الشمس دائمًا كما كانت قبل نحو 8.3 دقيقة.

وينطبق الأمر نفسه على مقاييس أكبر بكثير. فتبعد مجرة المرأة المسلسلة، أقرب مجرة كبيرة، عن الأرض نحو 2.5 مليون سنة ضوئية. والضوء الذي يُرى منها اليوم غادرها قبل نحو 2.5 مليون سنة.