| 基準 | 光年 (ly) | パーセク (pc) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 3.13929 × 10-17 ly | 9.62511 × 10-18 pc |
| Average adult human height | 1.7969 × 10-16 ly | 5.50932 × 10-17 pc |
| A football pitch (length) | 1.10985 × 10-14 ly | 3.40282 × 10-15 pc |
| A marathon | 4.46002 × 10-12 ly | 1.36745 × 10-12 pc |
| Height of Mount Everest | 9.3534 × 10-13 ly | 2.86777 × 10-13 pc |
光年は、光が真空中を 1 ユリウス年のあいだに進む距離で、ちょうど 9460730472580800 メートル、およそ 9 兆 4600 億キロメートルにあたります。記号は ly です。
これは時間ではなく距離の単位です。名称がその点を覆い隠しているため、混同がなかなか絶えません。値が正確なのは、定義された二つの量から導かれるからです。光の速さは毎秒 299792458 メートルと定められ、1 ユリウス年は 86400 秒の日を 365.25 日ぶんとちょうど定義されています。両者を掛け合わせれば、測定の不確かさをまったく含まない数値が得られます。
この単位の妙味は、光の速さが有限であることを目に見える形にする点にあります。12 光年先の天体を見るとは、それを 12 年前の姿で見ることであり、この遅れは物珍しい話ではなく観測宇宙論の土台そのものです。観測されているもっとも遠い銀河は数十億光年の彼方にあり、望遠鏡は事実上、過去をのぞく道具だといえます。
近傍の距離は、この単位の物差しでは慎ましいものです。太陽にもっとも近い恒星プロキシマ・ケンタウリまでは 4.25 光年、シリウスまでは 8.6 光年です。天の川銀河の中心は地球からおよそ 2 万 6000 光年の距離にあり、銀河全体はおよそ 10 万光年の広がりをもちます。アンドロメダ銀河はおよそ 250 万光年の彼方にありながら、暗い場所であれば肉眼でも見えます。多くの人が直接その目で見る、もっとも遠い天体だといえるでしょう。
専門の天文学者はふつうパーセクを好みます。これは年周視差の測定から自然に導かれる単位で、学術誌では距離をパーセク、キロパーセク、メガパーセクで示します。一般向けの読み物で光年が主流なのは、光の速さ以外に説明を要しないからです。
これと同じ考え方の単位が、より小さな尺度にもあります。光秒はおよそ 30 万キロメートルで、地球と月の距離に近い値です。無線技術者は、ケーブルを伝わる信号を考えるときに、およそ 30 センチメートルの光ナノ秒を用います。光分や光時は、太陽系外縁部の説明にときおり登場します。
1 光年は 63241 天文単位、およそ 0.3066 パーセク、9 兆 4607 億キロメートルに等しくなります。
パーセクはおよそ 3.0857 × 1016 メートル、すなわち 3.26 光年にあたる距離の単位です。記号は pc です。専門の天文学における標準的な距離の単位であり、研究文献では光年よりもこちらが用いられます。
名称は「視差 1 秒」を縮めたもので、その定義は恒星の距離が実際にどう測られるかから直接に導かれます。地球が公転するにつれ、近くの恒星はより遠い背景に対してわずかに位置を変えて見えます。この 1 年間の動きの半分が、その星の年周視差の角度です。視差が 1 秒角である星までの距離が 1 パーセクです。関係は単純な逆数で、パーセクで表した距離は、秒角で表した視差の逆数になります。だからこそ観測者にとって扱いやすい単位なのです。測定値と結果のあいだに換算はいっさい要りません。
正式には、パーセクは 648000 を円周率で割った天文単位数と定義され、国際天文学連合が 2015 年にこの値を厳密に定めました。名称は 1913 年にハーバート・ホール・ターナーが提案したものです。
視差がまるまる 1 秒角に達するほど近い恒星は存在しません。もっとも近いプロキシマ・ケンタウリでも視差はおよそ 0.77 秒角で、距離は 1.3 パーセクです。扱う角度がきわめて小さいため、古代から探し求められていたにもかかわらず、視差の測定が成功したのは 1838 年のことでした。その後、探査機ガイアは 10 億を超える恒星の視差をマイクロ秒角の精度で測定しています。
より大きな尺度は倍量単位が受け持ちます。天の川銀河の差し渡しはおよそ 30 キロパーセクで、銀河団どうしの距離はメガパーセクに達します。ハッブル定数は慣例として、メガパーセクあたりの毎秒キロメートルで示されます。
この単位は、『スター・ウォーズ』でミレニアム・ファルコン号がある航路を 12 パーセク足らずで走破するという台詞によって広く知られています。時間が来るはずの場所に距離が置かれているわけです。
宇宙 論 は メガパーセク で働き、この単位に、その 中心 の 論争 の ひとつ での 役目 を与えます。宇宙 の 広がる 速さ である ハッブル 定数 は、1 メガパーセク あたり の 毎秒 キロメートル で示されます。1 メガパーセク 先 の 銀河 は 毎秒 およそ 七十 キロメートル で遠ざかり、2 メガパーセク 先 なら その 倍 です。宇宙 の 背景 の 放射 から の 測定 は 67 に近い 値 を、超 新星 と 変光 の 星 から の 測定 は およそ 73 を与えます。その 隔たり は、埋めよう とする 十 年 の 努力 に 耐えてきました。何 が この 食い違い を解くにせよ、それ は この単位で論じられるでしょう。
1 パーセクは 3.26156 光年、206265 天文単位、30 兆 8570 億キロメートルに等しくなります。