ما حجم فرسخ فلكي؟

الفرسخ الفلكي وحدة لقياس المسافة تُستخدم في علم الفلك، ويساوي نحو 3.26 سنة ضوئية، أي 30.9 تريليون كيلومتر. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة. ويُعرَّف الفرسخ الفلكي بزاوية: فهو المسافة التي يبدو منها الفاصل بين الأرض والشمس بعرض ثانية قوسية واحدة، والثانية القوسية هي جزء واحد من 3,600 جزء من الدرجة.

التعريف

يعرّف الاتحاد الفلكي الدولي (IAU)، الذي يحدد الوحدات التي يستخدمها علماء الفلك، الفرسخ الفلكي بدلالة الوحدة الفلكية (au). تساوي الوحدة الفلكية الواحدة بالضبط 149,597,870,700 متر، أي نحو 150 مليون كيلومتر، وهي قريبة من متوسط المسافة بين الأرض والشمس. والفرسخ الفلكي هو المسافة التي تبدو منها 1 وحدة فلكية بزاوية مقدارها ثانية قوسية واحدة.

الثانية القوسية زاوية صغيرة جدًا. تُقسَّم الدرجة إلى 60 دقيقة قوسية، وتُقسَّم كل دقيقة قوسية إلى 60 ثانية قوسية. وكرة سلة تبعد نحو 50 كيلومترًا تبدو بعرض نحو ثانية قوسية واحدة.

ومن هذا التعريف يتضح أن الفرسخ الفلكي يساوي بالضبط 648,000 مقسومًا على العدد π من الوحدات الفلكية، أي نحو 206,265 وحدة فلكية.

مقارنات الحجم

يساوي الفرسخ الفلكي نحو 3.26 سنة ضوئية، لذا يحتاج الضوء إلى نحو ثلاث سنوات وثلاثة أشهر لقطعه.
تبلغ المسافة من الشمس إلى قنطورس الأقرب، وهو أقرب نجم معروف إلى الشمس حتى عام 2026، نحو 1.3 فرسخ فلكي (4.2 سنة ضوئية). ولذلك لا يقع أي نجم معروف ضمن فرسخ فلكي واحد من الشمس.
يبلغ طول أطول أعمدة الخلق، وهي أعمدة من الغاز والغبار في سديم النسر، نحو 4 سنوات ضوئية، أي نحو 1.2 فرسخ فلكي.
لو جرى تصغير المسافة من الأرض إلى الشمس إلى 1 سنتيمتر، لبلغ طول الفرسخ الفلكي نحو 2.1 كيلومتر.
يبلغ قطر قرص درب التبانة نحو 100,000 سنة ضوئية، أي نحو 31,000 فرسخ فلكي.

اختلاف المنظر

نشأ الفرسخ الفلكي من الطريقة التي يقيس بها علماء الفلك المسافات إلى النجوم القريبة. فمع دوران الأرض حول الشمس، يبدو أن نجمًا قريبًا يتحرك قليلًا بالنسبة إلى النجوم الأبعد التي خلفه. ويحدث الأمر نفسه مع إصبع يُمسَك أمام الوجه عند النظر إليه بعين واحدة ثم بالعين الأخرى. ويسمى هذا الانزياح الظاهري اختلاف المنظر.

يقيس علماء الفلك موضع النجم، ثم يقيسونه مرة أخرى بعد ستة أشهر، حين تكون الأرض في الجانب الآخر من مدارها. وتساوي مسافة النجم بالفراسخ الفلكية العدد 1 مقسومًا على زاوية اختلاف منظره بالثواني القوسية، فالنجم الذي يبلغ اختلاف منظره نصف ثانية قوسية يبعد 2 فرسخ فلكي. وحتى أقرب نجم يُظهر اختلاف منظر أقل من ثانية قوسية واحدة.

يصعب قياس زوايا بهذا الصغر. يشوّش الغلاف الجوي للأرض ضوء النجوم، لذا تواجه التلسكوبات الأرضية صعوبة مع اختلافات المنظر الأصغر من نحو 0.01 ثانية قوسية، مما يحصرها في النجوم التي تقع ضمن نحو 100 فرسخ فلكي. أما التلسكوبات الفضائية فأداؤها أفضل بكثير. ويتضمن الإصدار الثالث من بيانات مهمة غايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، الذي صدر عام 2022، اختلافات المنظر لنحو 1.46 مليار جرم.

من يستخدم الفرسخ الفلكي

لأن المسافة بالفراسخ الفلكية تنتج مباشرةً من اختلاف المنظر، يفضّل كثير من علماء الفلك قياس المسافات بالفراسخ الفلكية. ويذكر الاتحاد الفلكي الدولي أن الفرسخ الفلكي هو الوحدة المعتادة في دراسة بنية درب التبانة، وأن السنة الضوئية ترد في الغالب في الكتابة الموجهة إلى عامة القراء.

وللمسافات الأكبر يضيف علماء الفلك البادئات نفسها المستخدمة مع المتر. فيساوي الكيلو فرسخ فلكي 1,000 فرسخ فلكي، ويساوي الميجا فرسخ فلكي مليون فرسخ فلكي، ويساوي الجيجا فرسخ فلكي مليار فرسخ فلكي. وتبعد مجرة المرأة المسلسلة عن الأرض نحو 2.5 مليون سنة ضوئية، أي نحو 0.77 ميجا فرسخ فلكي.