Фамилия Петросаняк звучит непривычно для русского уха, но её устройство прозрачно. Это типичная фамилия украинского или польского происхождения, образованная от имени Петро (аналог русского Пётр) с помощью суффикса -аняк.

Сам суффикс -аняк (или -анюк в других вариантах) указывает на «малого» или «потомка»: в западноукраинских и польских говорах так называли сына или ученика мастера. То есть Петросаняк — буквально «сын Петра», «Петрович». Подобная модель широко распространена в Подкарпатье, на Волыни и в Галиции. Сравните: Романюк, Иванюк, Степаняк. Фамилия Петросаняк, скорее всего, закрепилась за человеком, чьего отца звали Петро, и передалась по наследству.

Менее вероятна, но возможна версия, что основа — не имя, а прозвище. В польском языке есть слово «pietruszka» (петрушка), но переход в «Петросаняк» через «петрушаняк» маловероятен из-за потери «ш». Также не стоит связывать фамилию с армянским именем Петрос — суффикс -аняк в армянских фамилиях обычно выглядит как -ян или -янц, а здесь мы видим славянскую модель.

Географически фамилия редкая. В России она почти не встречается, чаще попадается в западных областях Украины и среди потомков переселенцев в Польше. В XIX веке носители фамилии могли быть крестьянами или мещанами, так как патронимические фамилии на -ук/-юк, -ак/-як характерны именно для непривилегированных слоев.

Таким образом, Петросаняк — ясная по смыслу фамилия: она говорит о том, что предка звали Петро, и закрепляет родство через характерный западнославянский суффикс. Никакой тайны, только живая история языка.