ما الوحدة المستخدمة لقياس المسافات بين النجوم والمجرات في الفضاء

إن الوحدة المستخدمة لقياس المسافات بين النجوم والمجرات في الفضاء هي السنة الضوئية (بالإنجليزية: Light Year)، حيث إن السنة الضوئية هي وحدة طول تستخدم للتعبير عن المسافات الفلكية، وتعادل هذه الوحدة حوالي 9.46 تريليون كيلو متر أو 5.88 تريليون ميل، ويمكن القول أن السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ في سنة واحدة مقدارها 365.25 يوم، وعلى الرغم من أن سرعة الضوء تبلغ حوالي 300 ألف كيلو متر/ثانية، الا أن هذه السرعة تعتبر قليلة نسبياً مقارنة بالمسافات الهائلة بين الأجرام والأجسام الفلكية التي تدور في الفضاء، حيث أنه وبهذه السرعة فإن الضوء يقطع حوالي 18 مليون كيلو متر في الدقيقة الواحدة، وهذه تسمى الدقيقة الضوئية، وبما أن السرعة القصوى في الكون هي سرعة الضوء، فلا يمكن أن نتخطى حدود هذه السرعة.

وفي الواقع إن أقرب نجم إلى الأرض بعد الشمس والذي يسمى بإسم رجل القنطور، يبتعد عن الأرض حوالي 4.22 سنة ضوئية، وهذا يعني أن الضوء الذي يصل إلى الأرض من هذا النجم يكون قد إحتاج 4.22 سنة بالضبط، وبالتالي فإن الضوء الذي نراه هو على حاله قبل 4.22 سنة، وبتعبير آخر أننا نرى ماضي هذا النجم وليس حاضره، وكل هذا الوقت كان لنجم قريب جداً نسبياً من الأرض، ولكن هناك نجوم تبتعد عن الأرض مليارات السنين الضوئية، أي أنه لم يصل ضوئها إلى الأرض بعد، كما وقد تكون هذه النجوم التي نراها في السماء قد إنفجرت منذ زمن طويل، ونحن نشاهد ماضيها.

وحدات قياس المسافات في الفضاء

يستخدم علماء الفلك العديد من وحدات القياس المستخدمة في قياس المسافات الفلكية الكبيرة، حيث إن الوحدات المستخدمة على الأرض مثل المتر والكيلو متر لا يمكننا إستخدامها فعلياً، وذلك بسبب المسافات الهائلة في الفضاء، ولذلك طور علماء الفلك بعض الوحدات التي تستخدم في مثل هذه القياسات الكبيرة، وهي كالأتي:

الوحدات الفلكية (بالإنجليزية: Astronomical Units): حيث أنه غالباً ما تقاس المسافات في النظام الشمسي بهذه الوحدة، وإن الوحدة الفلكية هي متوسط المسافة بين الأرض والشمس والتي تبلغ 93 مليون ميل.
سنوات ضوئية (بالإنجليزية: Light Years): حيث تستخدم هذه الوحدة لقياس المسافات بين النجوم، وإن السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ في سنة واحدة والتي تبلغ 5.88 تريليون ميل.
الفرسخ الفلكي (بالإنجليزية: Parsecs): حيث يفضل العديد من علماء الفلك إستخدام وحدة الفرسخ لقياس المسافة بين النجوم، وذلك لأن تعريف هذه الوحدة يرتبط إرتباطاً وثيقاً بطريقة قياس المسافات بين النجوم، وإن الفرسخ الفلكي يبلغ حوالي 19 تريليون ميل.

طريقة حساب المسافات بين النجوم والأرض

يقدر علماء الفلك مسافة الأجسام القريبة في الفضاء بإستخدام طريقة تسمى المنظر النجمي أو المنظر المثلثي، حيث أنهم يقيسون حركة النجم الظاهرة على خلفية النجوم البعيدة بينما تدور الأرض حول الشمس، وتعتمد هذه الطريقة على قياس زاويتين والجانب المشمول للمثلث الذي شكله النجم والأرض على جانب واحد من مدارها، وإن الأرض بعد ستة أشهر ستكون على الجانب الآخر من مدارها مما ستشكل مثلث آخر مع النجم، ولقياس مسافة بعد نجم ما عن الأرض، يستخدم علماء الفلك خط أساس من وحدة فلكية واحدة، وهي متوسط المسافة بين الأرض والشمس، كما وأنهم يقيسون الزوايا الصغيرة بالثواني القوسية للمثلثات التي تتشكل مع الأرض، ثم يتم قسمة خط الأساس على ظل الزاوية لينتج المسافة أو البعد عن النجم.

وفي الواقع إذا قمنا بتقسيم خط الأساس لوحدة واحدة على ظل واحد من الثانية القوسية، فسيكون الناتج حوالي 19.2 تريليون ميل أو حوالي 3.26 سنة ضوئية، ولأن أقرب نجم على الأرض يبعد أكثر من 1 فرسخ من الشمس، لذلك يتعين على علماء الفلك قياس التحولات النجمية بأقل من الثانية القوسية، وهو ما كان مستحيلاً في الماضي، ولكن مع التقدم العلمي وتطور أجهزة القياس أصبح بإمكان علماء الفلك حساب هذه الدرجات بدقة مناسبة نسبياً.