Wat is een parsec?

Alpha Centauri
Zoek het Zuiderkruis op en trek vanuit de dwarsbalk van het kruis een lijn oostwaarts naar de heldere sterren Hadar en Rigel Kentaurus (Alpha Centauri).

Astronomen drukken de afstanden in het heelal meestal uit in parsec in plaats van in seconden. Eén parsec is ongeveer 30 biljoen kilometer oftewel iets meer dan 3 lichtjaar.

Het concept van lichtjaren is een mooie manier om over de afstandsschalen in het heelal te denken maar als je deze afstanden daadwerkelijk wil gaan meten dan zijn lichtjaren niet handig. Parsecs – een afstandsmaat die gelijk is aan ongeveer 30 biljoen kilometer – komen veel beter overeen met de manier waarom we afstanden in het heelal bepalen.

Om de afstand tot een ster te bepalen gebruiken astronomen een driehoeksmeting. Dit kan je zelf ook doen door je vinger voor je neus te houden en op iets te focussen dat zich verder weg bevindt. De nu je ogen afzonderlijk open en dicht en je zal zien dat je vinger op en neer beweegt voor je ogen. Deze beweging is uiteraard niet echt maar wordt veroorzaakt doordat je ogen je vinger ieder onder een andere hoek zien ten opzichte van de achtergrond.

Deze schijnbare verschuiving wordt parallax genoemd naar het Griekse woord voor “verandering”. Het woord zelf is een samentrekking van parallax en boogseconde.

Stellaire parallax

 

Schijnbare verplaatsing van een ster gedurende het jaar
Parsecs zijn gebaseerd op de beweging van de Aarde om de Zon. Als de Aarde van de ene kant van zijn baan naar de andere kant beweegt lijkt het alsof een nabije ster van plaats veranderd ten opzichte van de verder weg staande sterren. De grootte van de beweging is afhankelijk van hoe ver weg de ster is. Op de tekening is dit overdreven weergegeven.

Als je de hoek meet die je vinger lijkt te maken dan kun je uitrekenen hoe ver je vinger verwijderd is van je gezicht. Op die manier bepalen astronomen ook de afstand tot de sterren. In plaats van met hun ogen te knipperen gebruiken astronomen de beweging van de Aarde om de Zon.

Schema van een parsec

Als we bijvoorbeeld een ster in januari bekijken en we bekijken diezelfde ster weer in juli dan heeft de Aarde in dit tij de helft van zijn baan afgelegd. We kijken dus naar de ster vanaf twee verschillende locaties in de ruimte die ongeveer 300 miljoen kilometer uit elkaar liggen. Als de ster zich dichtbij bevindt dan zal de verplaatsing duidelijk zichtbaar zijn. De hoek van de parallax gecombineerd met de grootte van de baan van de Aarde maakt het mogelijk dat astronomen de afstand tot de ster kunnen berekenen.

Deze hoeken zijn heel erg klein. De gebruikelijke verdeling in graden is in dit geval geen praktische eenheid. Parallax hoeken worden uitgedrukt in boogseconden. In één graad gaan 3600 boogseconden. Eén boogseconde is gelijk aan de gemiddelde breedte van het menselijke haar op een afstand van 20 meter.

Astronomen definiëren de parsec als de afstand tot een object waarvan de hoek van de parallax gelijk is aan één boogseconde.

De parsec
Als we de baan van de Aarde gebruiken als basislijn dan kan de afstand (in parsec) berekend worden met de formule: d = 1/p waarin p de gemeten hoek is in boogseconden.

De Engelse astronoom Frank Dyson gebruikte in 1913 als eerste de term. Als je een ster ziet met een parallax van ½ boogseconde dan bevindt die zich op een afstand van 2 parsec. Een ster met een parallax van 1/3 boogseconde bevindt zich op een afstand van 3 boogseconden, etc. Voor astronomen is dit een gemakkelijkere manier van rekenen.

Een parsec is ongeveer 30 biljoen kilometer en dat is weer ietsje meer dan 3 lichtjaar. De Voyager 1 die in 1977 werd gelanceerd is het verstverwijderde door mensenhanden gemaakte object. Voyager 1 bevindt zich op een afstand van ongeveer 0,0006 parsec van ons vandaan. De meest nabije ster tot de Zon is een kleine rode dwerg met de naam Proxima Centauri. Deze ster bevindt zich iets meer dan een parsec van ons vandaan. In onze regio waar we ons bevinden in het sterrenstelsel is dit een redelijk gemiddelde: ongeveer één ster per kubieke parsec. Maar dat is natuurlijk niet overal zo. In de kernen van bolvormige sterrenhopen bijvoorbeeld komen wel tot meer dan 100 sterren per kubieke parsec voor.

Het centrum van ons sterrenstelsel bevindt zich in de richting van het sterrenbeeld Sagittarius op een afstand van iets meer dan 800.000 parsec. Het Andromeda stelsel, het meest nabije spiraalstelsel bevindt zich op een afstand van ongeveer 800 kiloparsecs.

Op grotere schaal praten astronomen over megaparsec of zelfs gigaparsecs. Dat zijn 1 miljoen respectievelijk 1 miljard parses. Deze termen worden gebruikt voor de grote structuren in het heelal. De Virgo cluster, een grote groep van duizenden sterrenstelsels waar ook onze eigen Lokale Groep deel van uitmaakt bevindt zich op een afstand van 16 megaparsecs. Met de snelheid van het licht zouden we 54 jaar nodig hebben om er te komen.

De grens van het waarneembare heelal – de kosmische horizon – is de grens van wat we kunnen zien. Die bevindt zich op een afstand van 14 gigaparsec. Dat is 46 miljard lichtjaar. Licht dat zich voorbij dit gebied bevindt kan ons niet bereiken omdat het heelal daar nog niet oud genoeg voor is. We weten dus niet wat er zich voorbij die grens bevindt. Misschien meer van het zelfde of misschien iets totaal anders wat ons voorstellingsvermogen te boven gaat?

We zullen dat pas weten als we er zijn en met de Voyager 1 zijn we al goed op weg want die heeft, als verst verwijderde ruimtesonde, al 40 quadriljoenste van de totale afstand afgelegd 🙂

In exacte getallen

  • Eén parsec = 3,085677581 * 1016 meter (± 31 biljoen kilometer)
  • Eén parsec = 206.268,4 Astronomische Eenheden
  • Eén parsec = 3,261631 lichtjaar

De afstand Proxima Centauri is 1,3 parsec (4,2 lichtjaar).

  • 1 kiloparsec = 1 kpc = 1000 parsec
    1 megaparsec = 1 Mpc = 106 parsec
    1 gigaparsec = 1 Gpc = 109 parsec

Eerste publicatie: 13 oktober 2017