Conversor de unidades astronómicas

Alterna entre el modo de longitud (m, km, UA, al, pc) y el modo de ángulo (rad, grados, arcmin, arcsec).

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El parsec existe para que nadie tenga que convertir nada 🖖

El parsec parece una unidad incómoda hasta que ves de dónde viene: es la distancia a la que 1 UA subtiende exactamente 1 segundo de arco, de modo que distancia en parsecs = 1 / paralaje en segundos de arco. Una estrella que oscila medio segundo de arco a lo largo del año está a 2 pc, y en ese paso no hace falta ninguna constante. Como 1 segundo de arco son 4,8481 × 10⁻⁶ radianes, un parsec resulta ser 206 264,8 UA, o 3,2616 años luz. Los años luz se leen mejor en prosa, y por eso el periodismo los prefiere, pero toda medida de paralaje aterriza primero en parsecs y se convierte después para el lector.

Dos tipos de medida, mantenidos separados 🖖

En astronomía no puedes apoyar una regla contra una estrella. Mides dos cosas muy distintas: a qué distancia están los objetos (longitud) y qué tamaño aparentan en el cielo (ángulo). No son intercambiables, así que este conversor mantiene los modos de longitud y de ángulo separados y nunca los mezcla. Si conoces el tamaño angular de un objeto y su distancia, la regla de ángulo pequeño tamaño ≈ ángulo × distancia convierte segundos de arco en kilómetros reales.

AU dejó de depender de la órbita terrestre 🖖

Uno esperaría que la unidad astronómica fuera simplemente la distancia de la Tierra al Sol, pero desde 2012 la Unión Astronómica Internacional la define como una longitud fija exacta, 149,597,870,700 m, por convenio. Ya no sigue la órbita real de la Tierra, que varía a lo largo del año e incluso se desplaza lentamente a medida que el Sol pierde masa. Así que aquí AU es una constante definida, como el propio metro, no una nueva medición de dónde está la Tierra.

Problema resuelto al detalle

  1. Construcción de un pársec en metros y años luz a partir de 1 segundo de arco 6 pasos

    Un pársec es la distancia a la cual el radio de la órbita terrestre subtiende exactamente 1 segundo de arco. Calcúlelo a partir de esa definición: primero en metros, luego en años luz. Este es el modo longitud convirtiendo 1 pc a ly. Cada dato dado aquí es una definición más que una medición: 1 au = 1,495978707 × 10¹¹ m, c = 2,99792458 × 10⁸ m/s, y un año de 365,25 días.

    1. La trigonometría no sabe lo que es un grado, de modo que primero exprese el ángulo en radianes. Una vuelta completa son 2π radianes y también 1.296.000 segundos de arco, lo que fija la conversión sin ninguna constante que buscar.

    2. Dibuje el triángulo rectángulo: la au es el cateto menor, la distancia a la estrella es el cateto mayor, y el ángulo de paralaje se sitúa en la estrella. El pársec es la distancia d que hace que ese ángulo sea de 1 segundo de arco.

    3. Este es el paso en el que conviene detenerse, porque suele pasarse por alto. Sustituir la tangente de 1 segundo de arco por el propio ángulo no sale gratis: la corrección principal es θ³/3, por lo que el coste relativo es θ²/3, aproximadamente 8 partes en 10¹². El valor convertido se muestra con 4 cifras significativas, así que se necesitarían 12 antes de que la aproximación fuera visible.

    4. Dividir por ese ángulo equivale a multiplicar por 648.000/π. Ese factor constituye todo el contenido del pársec.

    5. El año luz requiere la misma cautela sobre qué año se utiliza. Se trata del año juliano, de 365,25 días exactos, y c es exacto por definición, de modo que este producto también es exacto.

    6. Divida. Ninguno de los dos números proviene de una observación, por lo que el cociente es aritmética exacta: sus dígitos se detienen donde se detiene la pantalla, no donde lo hace una incertidumbre.

    Respuesta

    1 pc = 3,086 × 10¹⁶ m = 3,262 ly. El factor que hizo todo el trabajo, 648.000/π = 206.265, es el número de segundos de arco en un radián, de modo que el pársec no es en absoluto una nueva escala astronómica: es el radián reescrito en la unidad en la que los astrónomos miden realmente los ángulos. Por eso la distancia a una estrella en pársecs es 1 dividido por su paralaje en segundos de arco sin ninguna constante delante: la constante se consumió al definir la unidad. El inverso es lo que hace que la escala sea tan sencilla de recorrer: reduzca el paralaje por 1000, a 1 milisegundo de arco, y la estrella se aleja a 1000 pc —que son 3,262 ly, los mismos 4 dígitos con la coma desplazada.

Referencias (1)

Problemas de ejemplo