ستاره‌شناسان بدون جار‌و‌جنجال یکی از مهم‌ترین فاصله‌های منظومه‌ی خورشیدی را از نو تعریف کرده‌اند. واحد نجومی که فاصله‌ی بین زمین تا خورشید است، از یک مقدار متغیر تبدیل به عددی واحد شده‌‌ است. طبق استاندارد جدیدکه با اتفاق آرا در نشست اتحادیه‌ی بین‌المللی نجوم در پکن، چین در ماه آگوست به تصویب رسید، واحد نجومی ۱۴۹۵۹۷۸۷۰۷۰۰ متر می‌باشد، نه مقداری بیش‌تر و نه کم‌تر.    

اثر این تصمیم بر ساکنان سیاره‌ی ما ناچیز است. زمین همچنان به دور خورشید خواهد گشت و در نیمکره‌ی شمالی، پاییز به زودی فرا می‌رسد. اما برای ستاره‌شناسان این عدد واحد به معنی اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر و سردردهای کمتر هنگام توضیح واحد نجومی به دانشجویان است.

فاصله‌ی بین زمین و خورشید از مهم‌ترین مقدارهای نجومی است. اولین اندازه‌گیری دقیق توسط ستاره‌شناس مشهور، جیوونانی کاسینی در سال  ۱۶۷۲ انجام شد. در‌حالی که او مریخ را از پاریس،فرانسه رصد می‌کرد، همکارش ژان ریشه این سیاره را از گویان در آمریکای شمالی مشاهده کرد. با توجه به اختلاف زاویه‌ای بین دو مشاهده، ستاره‌شناسان فاصله‌ی بین زمین تا مریخ را محاسبه کردند و به وسیله‌ي آن فاصله‌‌ی زمین تا خورشید را به دست آوردند. پاسخ آنها ۱۴۰ میلیون کیلومتر بود که از مقدار امروزی چندان دور نیست.

منبع عکس

تا اواخر نیمه‌ی دوم قرن بیستم، تنها راه قابل اعتماد برای اندازه‌گیری فاصله در منظومه‌ي خورشیدی استفاده از اختلاف زاویه‌ای بود و واحد نجومی به عنوان ترکیبی از ثابت های بنیادی که می‌توانست اندازه‌گیری زاویه‌ای را به فاصله تبدیل کند، بیان می‌شد. اخیرا واحد نجومی این گونه تعریف شد:

شعاع مداری ذره‌ای با جرم بی‌نهایت کوچک که به دور خورشید می‌گردد و توسط اثرات گرانشی سیارات دیگر مختل نمی‌شود.حرکت متوسط آن ۰.۰۱۷۲۰۲۰۹۸۹۵ رادیان در روز است. (ثابت گاوسی)

ارائه‌ی این تعریف جدید مایه‌ی خوشحالی طرفداران ریاضی‌دان آلمانی کارل فردریش گاوس شد، اما مشکلاتی را برای ستاره‌شناسان به وجود آورد. برای مثال دانشجویان نجوم مقدماتی را کاملا گیج کرده است، این نظر سرگئی کلیونر، ستاره‌شناس دانشگاه فنی درسدن در آلمان است. اما از همه مهم‌تر این است که تعریف قدیمی با نسبیت عام تطابق ندارد.

همان‌طور که از نامش پیداست، نسبیت عام فضا و زمان را بسته به جایی که ناظر قرار دارد، نسبی می‌کند. واحد نجومی نیز به همین ترتیب تغییر می‌کند. کلیونر می‌گوید که وقتی واحد نجومی را از دستگاه مرجعی در سیاره‌ی مشتری حساب کنیم، نسبت به دستگاه مرجع زمین با اختلافی حدود ۱۰۰۰ متر مواجه می‌شویم. این تغییر در کار فضاپیمایی که فاصله را مستقیم اندازه می‌گیرد، اختلال ایجاد نمی‌کند اما معضل بزرگی برای دانشمندان سیاره‌شناسی است که بر روی مدل‌های منظومه‌ی خورشیدی کار می‌کنند.

خورشید مشکل دیگری را به وجود می‌آورد. ثابت گاوسی بر مبنای جرم خورشید است و در نتیجه واحد نجومی به طرز جدایی‌ ناپذیری به جرم خورشید گره خورده است. اما خورشید همچنان که انرژی تابش می‌کند، جرم خود را از دست می‌دهد و واحد نجومی نیز آرام آرام تغییر می‌کند.

تعریف جدید مشکلات تعریف قدیمی را از میان برداشته است. یک فاصله‌ی ثابت که ارتباطی با جرم خورشید ندارد و متر فاصله ای تعریف شده که نور در ۱ بر  ۲۹۹۷۹۲۴۵۸  ثانیه در خلا طی می‌کند. از آنجا که سرعت نور در تمام دستگاه‌های مرجع یکسان است، واحد نجومی به مکان ناظر در منظومه‌ی خورشیدی وابستگی نخواهد داشت و بدون تغییر باقی می‌ماند.

ارائه‌ی تعریف جدیدی برای واحد نجومی از دهه‌های پیش امکان‌پذیر بوده است. ستاره‌شناسان امروزی با استفاده از فضاپیما، رادار و لیزر می‌توانند مستقیم فاصله‌ها را اندازه‌گیری کنند اما «بعضی از آنها تغییر را کمی خطرناک می‌دانستند.» این گفته‌ی نیکول کپیتین، ستاره‌شناس رصدخانه‌ی پاریس در فرانسه است. بعضی می‌ترسیدند که این تغییر در برنامه‌های کامپیوتری اختلال ایجاد کند و بقیه وابستگی احساسی خاصی به استانداردهای قدیمی داشتند. اما بعد از سال‌ها رایزنی کپتین، کلیونر و بقیه، واحد اصلاح شده جایگزین واحد قدیمی شد.

کپتین و کلیونر می‌گویند که واحد نجومی بازتعریف شده در حال حاظر تاثیر مثبتی بر زندگی آنها گذاشته است.رایزنی بر سر تغییر زمان زیادی را برده است اما کپتین می‌گوید، «من زمان بیش‌تری را برای اختصاص دادن به تحقیقاتم خواهم داشت.»

کلیونر اضافه می‌کند،‌ «من خوشحالم که دیگر مجبور نیستم آن را برای دانشجویانم توضیح دهم. فهمیدن تعریف جدید برای همه آسان‌تر است.»

منبع خبر: وبگاه نیچر