Vì sao thiên văn phải dùng năm ánh sáng để tính khoảng cách?

Trong cuộc sống ta thường lấy: cm, m, km là đơn vị tính độ dài. Ví dụ một tấm kính có độ dày 1 cm, 1 người cao 1,8 m, khoảng cách giữa hai thành phố là 1000 km v.v. Ta có thể thấy: khi biểu thị độ dài ngắn dùng đơn vị nhỏ, biểu thị độ dài lớn dùng đơn vị lớn hơn.

Trong thiên văn học cũng có lúc dùng đơn vị km. Ví dụ ta thường nói bán kính xích đạo của Trái Đất là 6.378 km, bán kính Mặt Trăng là 3.476 km, Mặt Trăng cách Trái Đất 38 vạn km v.v. Nhưng nếu dùng km để biểu thị khoảng cách giữa các hằng tinh thì đơn vị này quá nhỏ, sử dụng không tiện lợi. Ví dụ: hằng tinh gần ta nhất có khoảng cách đối với chúng ta là 40.000.000.000.000 km. Bạn xem viết và đọc rất khó khăn, huống hồ đó chỉ mới là cự ly của hằng tinh gần ta nhất. Cự ly của những hằng tinh khác đối với chúng ta còn xa hơn rất nhiều.

Người ta phát hiện tốc độ ánh sáng rất lớn, mỗi giây ánh sáng có thể đi được 30 vạn km (con số chính xác là 299.792.458 km) quãng đường của 1 năm ánh sáng khoảng 1 vạn tỉ km, chính xác là 9.460,5 tỉ km. Vậy có thể dùng quãng đường đi của năm ánh sáng gọi là "năm ánh sáng" để làm đơn vị tính khoảng cách giữa các thiên thể được không? Đó là một gợi ý rất quan trọng. Ngày nay các nhà thiên văn học đã dùng năm ánh sáng để tính cự ly giữa các thiên thể, năm sáng đã trở thành một đơn vị cơ bản trong thiên văn học.

Nếu dùng năm ánh sáng để biểu thị khoảng cách của ngôi sao lân cận đối với chúng ta thì đó là 4,22 năm ánh sáng. Sao Ngưu Lang cách ta 16 năm ánh sáng, sao Chức Nữ là 26,3 năm ánh sáng. Chòm sao Tiên Nữ nằm ngoài hệ Ngân hà cách ta khoảng 220 vạn năm ánh sáng.

Ngày nay người ta quan trắc được thiên thể có cự ly xa nhất đối với chúng ta trên 10 tỉ năm ánh sáng. Đường kính của hệ Ngân hà là 10 vạn năm ánh sáng. Những khoảng cách này đều rất khó dùng km để biểu thị.

Trong thiên văn học còn có một đơn vị khác để tính khoảng cách. Có loại đơn vị nhỏ hơn năm ánh sáng, ví dụ đơn vị thiên văn. Một đơn vị thiên văn bằng khoảng cách bình quân từ Trái Đất đến Mặt Trời (149,6 triệu km) loại đơn vị này chủ yếu để tính khoảng cách giữa các thiên thể trong phạm vi hệ Mặt Trời. Còn có loại đơn vị lớn hơn năm ánh sáng, như pacsec (một pacsec bằng 3,26 năm ánh sáng, một megapacec bằng 106 pacsec).