O método mais elementar para medirmos distâncias na astronomia é sustentado por regras bem básicas da geometria.
À medida que a Terra efetua sua órbita ao redor do Sol, as estrelas mais próximas parecem se mover em relação às estrelas mais distantes no espaço profundo. De forma similar, dentro de um carro, as árvores na beira da estrada parecem se movimentar mais rapidamente do que as montanhas distantes. Essa diferença de movimento aparente é chamada de paralaxe.
Tendo em mãos o diâmetro da órbita da Terra e o ângulo do desvio da paralaxe estelar detectado, podemos, então, calcular a distância entre a Terra e essa estrela.
Na imagem acima, vemos que a posição de uma estrela em relação às estrelas e galáxias ao fundo é ligeiramente diferente quando vista em julho e em janeiro, quando a Terra está do outro lado da órbita. É como se você estendesse seus dedos na frente do seu rosto e abrisse um olho de cada vez. A posição do seu dedo em relação ao fundo parece mudar. A metade desse ângulo de abertura total é o ângulo de paralaxe.
Como o raio da órbita da Terra é 1 unidade astronômica (aproximadamente 149,6 milhões de km), quando uma estrela está mais próxima de nós, esse ângulo de paralaxe é maior; quando a estrela está mais distante, o ângulo é menor.
Essa é a chave para determinar distâncias precisamente. Quando o ângulo de paralaxe tem exatamente 1 arco-segundo, a distância até aquela estrela é o que chamamos de parsec, nome que vem da mistura das palavras em inglês parallax e arcsecond.
Arco-segundo?
O arco-segundo (ou segundo de arco, também abreviado como arcseg) é uma medida de ângulo. Pegue um ângulo de 1 grau. Agora, divida esse ângulo em 3600 partes iguais. Cada pedacinho de 1/3600 de um grau representa 1 arco-segundo.
Ou seja, é um ângulo muito, mas muito pequeno, e que os instrumentos sensíveis a bordo de satélites astrométricos, como o Gaia, conseguem detectar.
Um exemplo…
Vamos aplicar o caso da paralaxe em uma situação real.
Por meio de satélites astrométricos na órbita da Terra, observa-se que a anã vermelha Próxima Centauri tem um ângulo de paralaxe de 0,768 arco-segundos. O cálculo é extremamente simples, bastando dividir 1 UA pelo ângulo de paralaxe medido:
$$d = \frac{1}{0,768} = 1,302$$
Apenas usando o ângulo de paralaxe medido, sabemos que a estrela está a 1,302 parsecs de distância. Como 1 parsec equivale a aproximadamente 3,26 anos-luz, basta multiplicar:
$$1,302 \times 3,26 = 4,24$$
Assim, sabemos que Próxima Centauri está a 4,24 anos-luz da Terra. Com essa distância precisa, podemos também tomar medidas de luminosidade, pois o brilho aparente de uma estrela se reduz com a distância; de massa, devido à relação massa-luminosidade; de classificação e estágio de evolução, pois as linhas espectrais são dependentes de sua massa; e muitas outras características físicas relacionadas.
E o ano-luz? Não é mais fácil?
O parsec (ou sua abreviação, pc) é a distância fundamental na astronomia. O ano-luz é muito usado na literatura popular e na divulgação científica por ser de fácil entendimento (a distância que a luz percorre no vácuo em um ano), mas é raramente utilizado na pesquisa em astrofísica.
O motivo para tal é o parsec ser obtido diretamente dos valores que estão sendo medidos e analisados, o ângulo de paralaxe estelar, enquanto o ano-luz deve ser derivado da medição prévia da distância em parsecs, multiplicando o valor em parsecs por aproximadamente 3,26. Desta forma, na astrofísica, o parsec é uma unidade muito mais natural de se usar do que o ano-luz.
