Le parsec (), de symbole pc, est une unité de longueur utilisée en astronomie. Il est défini comme valant exactement , soit environ .
Le nom parsec est la contraction de « parallaxe-seconde », une expression se rapportant à sa définition historique ( figure), désormais obsolète.
Terminologie .Entrée , la banque de données terminologiques et linguistiques du gouvernement du Canada . Entrée , dans . est emprunté à l'anglais , mot-valise. proposé par l'astronome britannique à partir de (en français, « parallaxe ») et de (« seconde »).
D'après Frédéric Arenou, le parsec a été utilisé pour la première fois en par l'astronome allemand , sous le nom de (littéralement « distance stellaire » en allemand).. En 1913, l'astronome britannique propose de nommer l'unité ., proposition finalement rejetée par crainte de confusion avec le terme "micron"Site researchgate.net, page sur la naissance du Parsec.. Au même moment, Turner avouait ne pas être opposé à nommer l'unité soit macron, soit ., tout en mettant en garde contre la confusion possible de ce dernier avec le terme existant d'"unité astronomique".
En , la commission « Notations » de l'Union astronomique internationale suggère l'utilisation de l'année-lumière, « surtout dans les articles populaires », et du parsec, « ou de préférence une unité dix fois plus grande avec un nom distinct »..
Définition Définition historique
Historiquement, le parsec est défini comme la distance à laquelle une unité astronomique (ua) sous-tend un angle d’une seconde d'arc. Autrement dit, la distance à partir de laquelle on verrait la distance Terre-Soleil, sous un angle d'une seconde d'arc. Cette définition est néanmoins légèrement ambiguë et n'avait par ailleurs jamais été officialisée, ce qui conduisait à des variations, certes faibles, mais inutilement présentes, de la valeur (en unités du Système international) adoptée pour cette unité. La définition du parsec a donc été précisée et à la même occasion officialisée en note de la résolution B2 adoptée lors de l'assemblée générale de l'Union astronomique internationale de 2015.
Définition actuelle Définition Selon la de la adoptée lors de l'assemblée générale de l'Union astronomique internationale de 2015, Traduction de l'anglais . de la Résolution B2 adoptée par l'Union astronomique internationale lors de sa générale, , Honolulu (Hawaï, États-Unis)..
Interprétation géométrique de cette valeur
La nouvelle définition correspond au rayon d'un cercle dont un arc de cercle sous-tendu par un angle au centre d'une seconde d'arc, mesure exactement une unité astronomique.
Démonstration que l'interprétation géométrique correspond à cette valeur
Avec la nouvelle définition, un demi-cercle (arc de cercle d'un support angulaire de radians) d'un parsec de rayon a une longueur de parsecs, soit exactement . radians étant strictement égaux à , l'arc de cercle soutenu par un angle d'une seconde d'arc mesure exactement une unité astronomique.
Interprétation physique et lien avec la définition historique
La définition actuelle (2015) donne une valeur exacte au parsec en termes d'unités astronomiques (l'unité astronomique a été définie exactement en 2012 en unités du Système international), mais la définition officielle ne donne aucune interprétation physique de celle-ci et ne la relie pas à la définition historique.
Différence avec la définition historique
L’ancienne définition (voir la figure plus haut) signifiait qu'un parsec avait une longueur de ua, avec .
Ainsi, , ce qui donne une différence avec la nouvelle définition de (environ ).
Équivalences
L'unité astronomique (ua) étant exactement définie dans le Système international comme valant (résolution de l'UAI de 2012), un parsec vaut exactement , soit environ .
L'année-lumière (al) étant également définie exactement dans le Système international ( = × × = ), un parsec vaut exactement , ce qui se simplifie en , soit environ .
Pour récapituler : = unités astronomiques ≈ ; = mètres ≈ ; = années-lumière ≈ .
Multiples Le kiloparsec () vaut donc environ . On utilise généralement le kiloparsec pour exprimer les distances entre différentes parties d'une galaxie ou au sein d'un groupe de galaxies..
Le mégaparsec () vaut donc environ d'années-lumière. On utilise le mégaparsec pour exprimer les distances entre des galaxies voisines ou des amas de galaxies. On exprime parfois les distances galactiques en , où est la constante de Hubble dédimensionnée ( où est la constante de Hubble), comprise entre 0,5 et 0,75 (en raison de l'incertitude portant sur ). La constante de Hubble devient pertinente lorsqu'on convertit un décalage vers le rouge observé en une distance à l'aide de la formule où désigne la vitesse de la lumière..
Le gigaparsec () vaut donc environ d'années-lumière. On utilise le gigaparsec pour exprimer la taille des structures à grande échelle, comme la taille et la distance du Grand Mur CfA2, les distances entre amas de galaxies et la distance des quasars. C'est l'une des plus grandes unités de longueur couramment utilisées, un gigaparsec valant environ de la distance à l'horizon de l'Univers observable (dictée par le fond diffus cosmologique).
Usage
Cette unité résulte de l’application d’une méthode trigonométrique dite « méthode de la parallaxe », servant à déterminer la distance séparant un observateur d’un objet éloigné quelconque, à la mesure de la distance des objets célestes. Pour des raisons pratiques, les astronomes expriment souvent les distances des objets astronomiques en parsecs plutôt qu’en années-lumière. Cette unité permet une conversion directe des valeurs observées en distance : si la parallaxe annuelle d’une étoile est mesurée en secondes d’arc, alors la distance entre cette étoile et le Soleil, exprimée en parsecs, est égale à l’inverse de cette valeur. La magnitude absolue et le module de distance sont deux unités dérivées du parsec, et l'expression des distances en parsecs facilite la manipulation de ces données.
Les premières mesures de distance interstellaire (l’étoile par Friedrich Wilhelm Bessel en 1838) furent effectuées en utilisant la largeur de l’orbite terrestre comme référence. Le parsec dériva de cette méthode. La détermination des distances des corps célestes est l’objet principal de l’astrométrie.
L’étoile la plus proche du Soleil, α Cen C (Proxima Centauri), se trouve à (). Les distances des autres objets célestes n’appartenant pas au Système solaire sont bien plus grandes et se mesurent couramment en kiloparsecs (symbole kpc) ou mégaparsecs (symbole Mpc).
Les parallaxes ont des valeurs faibles : 0,76″ pour Proxima Centauri ; aussi, la méthode parallactique ne permet guère de déterminer des distances stellaires supérieures à cent parsecs environ, ce qui correspond à des mesures de parallaxe inférieures à dix millisecondes d’arc.
Entre 1989 et 1993, le satellite Hipparcos, lancé par l’Agence spatiale européenne, a mesuré la parallaxe d’environ cent mille étoiles avec une précision supérieure à la milliseconde d’arc, ce qui a permis de déterminer la distance d’étoiles éloignées de nous de plus d’un kiloparsec.
Calcul de la valeur d'un parsec Selon une possible interprétation de la définition historique Sur la figure 1, (d’échelle très réduite et ne respectant pas les valeurs angulaires), est le Soleil, la Terre et un objet situé à un parsec du Soleil : par définition, l’angle est égal à une seconde d’arc (1″) et la distance vaut une unité astronomique (). Grâce aux règles de trigonométrie, il est possible de calculer : .
CommeRésolution B2 sur la redéfinition de l'unité astronomique de longueur, Assemblée générale de l'Union astronomique internationale, Pékin (Chine), : lire en ligne. = , on a : × donc :
c'est-à-dire : .
Le choix d'une définition arbitraire mais désormais fixe de l'unité astronomique explique la précision des valeurs précédentes.
Approximations utiles
Sur le schéma ci-dessus, l'angle censé être d'une seconde a une valeur bien supérieure, et par conséquent l'hypoténuse est clairement plus longue que le côté adjacent. En réalité, pour un angle aussi petit, la différence de longueur entre les deux est très faible en valeur relative, et finalement l'hypoténuse vaut à peine plus d'un parsec (autrement dit, un parsec est aussi bien la distance du Soleil à l'étoile lointaine que de la Terre à l'étoile lointaine).
Pour les très faibles valeurs d'angles (exprimés en radians), on peut faire l'approximation (développement limité au premier ordre) ; de même , d'où l'affirmation suivant laquelle le côté adjacent et l'hypoténuse sont quasiment égaux. Dans le cas du parsec, valant , l'erreur relative commise en confondant les deux côtés est inférieure à , donc on commet (en utilisant ces formules) une erreur de l'ordre de la distance Paris-Brest, ce qui peut sembler important, mais est négligeable aux échelles astronomiques considérées.
Honneur L'astéroïde porte son nom.
Notes et références Notes
Références
Voir aussi
Articles connexes Table des constantes astrophysiques
Liens externes L'origine du parsec
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