Astronomische Einheiten – wie weit ist unendlich?

Wenn wir in den Nachthimmel schauen, sehen wir eine ganze Menge Sterne. Es sieht so aus, als wären sie alle nicht weit voneinander entfernt. Doch das stimmt natürlich nicht, die Abstände zwischen den Sternen sind gewaltig. Um ein besseres Gefühl dafür zu bekommen, wie gewaltig astronomische Entfernungen wirklich sind, möchte ich euch ein paar Sachen erklären.

Die gängigsten Einheiten, mit denen in der Astronomie die Entfernungen gemessen werden. Bild: Spektrum

Als erstes gleich mal eine faszinierende Tatsache, die vielen gar nicht bekannt ist. Wenn wir den Sternenhimmel betrachten, schauen wir in die Vergangenheit. Manche Sterne die für uns sichtbar sind, sind so unwahrscheinlich weit weg, dass das Licht von ihnen bis zu uns zum Teil Millionen und Milliarden (!) von Jahren unterwegs war. Wir sehen also die Sterne so, wie sie vor ein paar Millionen Jahren ausgesehen haben. Fakt ist auch, es existieren höchstwahrscheinlich schon einige von ihnen heute gar nicht mehr, weil sie im Laufe der Zeit, in der ihr Licht zu uns unterwegs war, schon explodiert oder ausgebrannt sind. Um sich eine ungefähre Vorstellung von den Entfernungen im Universum zu machen, sehen wir uns erst mal genau an, wie schnell das Licht eigentlich ist, denn das ist ja das einzige, was wir sehen können, und schneller als das Licht kann sich, laut Einsteins Relativitätstheorie, nichts bewegen.

Licht legt im Vakuum pro Sekunde 299.792.458 Meter zurück, das sind 299.792 km/s (Kilometer pro Sekunde). Um besser zu verstehen, von was für Dimensionen wir hier sprechen, ein Beispiel: Der Mond ist im Durchschnitt 384.000 km von uns entfernt. Das Licht braucht für eine Reise von unserem Garten aus bis zur Mondoberfläche ziemlich genau 1,28 Sekunden. Bei der Sonne, die etwa 149.600.000 km entfernt ist, braucht das Licht 8,31 Minuten. Man kann sich das überhaupt nicht vorstellen, was es im Vergleich dazu bedeutet, wenn ein Objekt mehrere Millionen Lichtjahre entfernt ist, wenn schon diese relativ übersichtlichen Entfernungen zu Mond und Sonne so gigantisch sind.

Jetzt kann man natürlich in der astronomischen Arbeit nicht ständig so große Zahlen benutzen. Nachdem in der Astronomie und speziell in der Physik eigentlich fast alles mathematisch, besser gesagt in Gleichungen, dargestellt wird, hat man der Einfachheit halber irgendwann angefangen, andere Einheiten als Meter und Kilometer zu benutzen.

Parsec

 Quelle: Goruma.de

Für die Entfernungen in unserem Sonnensystem wird häufig die Einheit „AE“ (Astronomische Einheit) benutzt. 1 AE entspricht dem Abstand von der Sonne zur Erde (149 597 870 700 Meter). Wenn man nun unser Sonnensystem verlässt, dauert es eine ganze Weile, bis wir auf den nächsten Stern stoßen, nämlich den roten Zwergstern Proxima Centauri. Sein Abstand zum Sonnensystem beträgt etwa 268.000 AE, womit wir trotz der schon relativ großen Einheit wieder eine Riesenzahl haben, mit der sich schlecht rechnen und umgehen lässt. Also muss wieder eine neue Einheit her. Und diese Einheit heißt „Lichtjahr“ (Lj)und jeder hat diese Bezeichnung schon mal gehört. 1 Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht im Vakuum in einem Jahr zurücklegt. Im Vakuum deshalb, weil man dort keinen Wiederstand wie beispielsweise die Atmosphäre auf der Erde hat, die das Licht durch Reibung abbremsen würde. 1 Lichtjahr hat im übrigen 9.460.730.472.580.800 Meter.

Proxima Centauri ist 4,2 Lj von unserem Sonnensystem entfernt, doch wir befinden uns immer noch innerhalb unserer Galaxie, der Milchstraße. Als Teil unserer Milchstraße ist unsere Sonne eine von ca. 200 Milliarden Sternen, die im Gesamten unsere Galaxie ergeben. Die Milchstraße hat einen geschätzten Durchmesser von etwa 100.000 – 120.000 Lichtjahren. Und wieder sind wir an dem Punkt angelangt, an dem die Zahlen im sechsstelligen Bereich liegen… Also muss wieder einen neue Einheit her, und die heißt „Parsec“ (pc).

Ein Parsec (Abkürzung für Parallaxensekunde oder parallaktische Sekunde) entspricht etwa 3,26 Lichtjahren. Man kann das Parsec durchaus für die Größenangabe von Galaxien einsetzen, nur sind die Galaxien ja nun auch wieder ewig weit voneinander entfernt. Die uns nächstgelegene Galaxie, die Andromeda-Galaxie, ist 766.871 pc (2,5 Millionen Lichtjahre) von unserer Galaxie entfernt. Nebenbei bemerkt ist trotz dieser gigantischen Entfernung, die Andromeda-Galaxie bei guter Sicht immer noch mit bloßem Auge am Sternenhimmel zu sehen. Sie ist das fernste Objekt, das mit bloßem Auge gesehen werden kann.

Für die immer noch wachsenden Zahlen hat man sich jetzt aber keine größeren Einheiten mehr ausgedacht, sondern bedient sich der gleichen Maßnahme, die bei Computern für Bytes eingesetzt wird (Kilobyte, Megabyte, Gigabyte, Terabyte usw.). Man benutzt also das „Kiloparsec“ (kpc) für die Größen der Galaxien, das „Megaparsec“ (Mpc) für Galaxienhaufen und „Gigaparsec“ (Gpc) für die Ausmaße des sog. „beobachtbaren Universums“. Größere Angaben machen für uns keinen Sinn mehr, denn mehr als das beobachtbare Universum können wir physikalisch gesehen nicht betrachten. Warum das so ist und unsere Größenangaben hier ein Ende finden, darüber schreibe ich ein anderes mal.

Beobachtbares_Universum

Künstlerische Darstellung des beobachtbaren Universums in logarithmischer Skalierung und Zentrierung auf das Sonnensystem. Abgebildet sind die inneren und äußeren Planeten des Sonnensystems, der Kuipergürtel, die Oortsche Wolke, Alpha Centauri, der Perseusarm, die Milchstraße, der Andromedanebel, Nachbargalaxien, das kosmische Netz, die kosmische Hintergrundstrahlung und der Plasmazustand kurz nach dem Urknall. Quelle: wikipedia

Die soeben erklärten Einheiten mit Ausnahme der Lichtgeschwindigkeit, also AE (Astronomische Einheit), und Parsec, gehören NICHT zum Internationalen Einheitensystem (SI) wie beispielsweise der Meter oder die Sekunde. Einfach deswegen, weil sich nicht zu 100% genau festlegen lässt, wie lang ein Parsec nun genau ist. Für die Astronomie geht es aber hier nicht auf den Nanometer genau, wenn man in Parsec oder noch größer misst. Deswegen haben die genannten Einheiten auch internationalen Einzug in die astronomische Forschung und Protokollierung des Universums gefunden.

Zum Schluss bemerkt: Kein Mensch kann sich diese gewaltigen Entfernungen vorstellen, weil unser Verstand dafür einfach nicht ausgelegt ist. Wir können zwar berechnen, beobachten und logische Schlüsse ziehen, aber wirklich verstehen und vorstellen kann sich das alles niemand. Wenn man sich diesen Beitrag durchliest, und in Gedanken von ganz klein bis ganz groß mitdimensioniert, wird man sich bewusst, wie klein und scheinbar unbedeutend wir inmitten dieses gewaltigen Universums sind. Mich persönlich trösten diese Gedanken immer etwas, wenn ich beispielsweise wegen irgendetwas traurig oder wütend bin, aber gleichzeitig fasziniert mich auch ständig die Frage, was es für einen Grund gibt, ein so riesiges, kaltes etwas zu erschaffen, das zumindest aus unserer Sicht keinerlei Zweck erfüllt (außer vielleicht, uns zu beherbergen). Aber vielleicht ändert sich diese Sichtweise ja schon im Laufe der nächsten Jahre bis Jahrzehnte. Ich bin auf jeden Fall gespannt, was da alles auf uns zukommt.

Euer Chris

Über stellariumblog

Stellariumblog ist ein Info-und Newslog. Ich versuche, die oftmals komplizierte und unübersichtliche Fülle an Informationen und Wissen verständlich zu erklären. Mein Ziel ist es, mit diesem Blog so viele Menschen wie möglich von der Astronomie zu begeistern. Natürlich versuche ich, täglich die wichtigsten News aus den Bereichen Astronomie, Astrophysik und vergleichbaren Wissenschaften zu bloggen, ich bin allerdings Berufstätig und habe leider nicht jeden Tag ein bis zwei Stunden Zeit – seid also bitte etwas nachsichtig falls ich nicht immer alles als erster poste ;) Ich freue mich immer über positive Bewertungen, aber auch über konstruktive Kritik sowie Vorschläge und/oder Hinweise auf mögliche Fehler (ich bin auch nur ein Mensch). Ansonsten wünsche ich euch viel Spaß in meinem Blog.
Dieser Beitrag wurde unter astronomie, astrophysik, physik, wissenschaft abgelegt und mit , , , , , , verschlagwortet. Setze ein Lesezeichen auf den Permalink.

Eine Antwort zu Astronomische Einheiten – wie weit ist unendlich?

  1. Pingback: Die Helligkeit der Sterne – Wie hell ist unsere Sonne? |

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden / Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden / Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden / Ändern )

Google+ Foto

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden / Ändern )

Verbinde mit %s