Astronomische Distanzen - Welche Entfernungseinheiten gibt es in der Astronomie

Du hast vielleicht schon von Entfernungsangaben wie Lichtjahr, Parsec oder Astronomischer Einheit gehört. Aber was bedeuten diese Begriffe eigentlich? Das möchte ich dir hier erklären. Wen es interessiert, der findet auch die Angaben zur Berechnung der Entfernungseinheiten und eine Liste einiger wichtiger Objekte und ihrer Entfernungen.

• Was ist überhaupt eine Distanz? Was bedeutet es in der Astronomie?
• Die Astronomische Einheit
• Lichtjahr
• Parsec
• Liste wichtiger Distanzen in der Astronomie

Was ist überhaupt eine Distanz? Was bedeutet es in der Astronomie?

Eine Distanz ist die Entfernung zwischen zwei Punkten. Auf der Erde messen wir die Entferung in Meter, Kilometer ader auch in Meilen, Fuß oder anderen Längeneinheiten.

Außerhalb der Erde sind die Entfernungen so riesig, dass wir sie nicht mehr in Kilometern angeben. Dafür gibt es andere Einheiten wie die Astronomische Einheit, das Lichtjahr und das Parsec.

Die Astronomische Einheit

Eine Astronomische Einheit ist definiert als der mittlere Abstand von der Erde zur Sonne. Abgekürzt wird sie mit AE:

1 AE ≈ 149.597.870,7 km

Die Astronomische Einheit benutzt man für Entfernungsangaben innerhalb unseres Sonnensystems.

Da sich die Erde, wie auch die anderen Planeten, nicht auf einer kreisförmigen, sondern einer elliptischen Bahn um die Sonne bewegt, nimmt man für AE den mittleren Abstand.

Zum Vergleich hier die geringste und weiteste Entfernung:

10⁶ = 1 Million

Lichtjahr

Ein Lichtjahr ist definiert als die Strecke, die Licht in einem Jahr im Vakuum zurücklegt. Es wird mit Lj abgekürzt, im englischen mit ly (light year).

1 Lj ≈ 9,461×10¹² km

9,461×10¹² km sind 9,461 Billionen km

Das entspricht 63.241 AE.

Die Einheit Lichtjahr wird benutzt, um interstellare Entfernungen anzugeben. Das sind zum Beispiel Entfernungen zu anderen Sternen.

Neben dem Lichtjahr gibt es auch noch die kleineren Einheiten Lichtsekunde, Lichtminute und Lichtstunde. Damit werden wieder Entfernungen innerhalb des Sonnensystems angegeben.

Berechnung des Lichtjahres

Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist eine physikalische Konstante und beträgt 299.792 km/s. Das Licht legt in Vakuum also 299.792 km pro Sekunde zurück. Die Entfernung 299.792 km ist unsere oben genannte Lichtsekunde.

Ein Jahr hat 31.557.600 Sekunden.

1 Lj = 299.792 km/s × 31.557.600 Sekunden ≈ 9,461×10¹² km

Parsec

Parsec ist eine etwas kompliziertere Entfernungseinheit. Es ist die Abkürzung für Parallaxensekunde und definiert als die Entfernung, bei der 1 AE von einem Winkel von 1 Bogensekunde aus erscheint.

1 pc ≈ 3,262 Lj oder 206.265 AE

Parsec benutzt man für Entfernungen innerhalb unserer Galaxis oder außerhalb der Galaxis.

Größere Einheiten des Parsec sind Kiloparsec (kpc) und Megaparsec (Mpc). Sie werden verwendet um Entfernungen in und zwischen Galaxienhaufen anzugeben. Die Entfernung zu anderen Galaxien wird oft in Megaparsec angegeben.

1 kpc = 1.000 pc

1 Mpc = 1.000.000 pc

Was ist eine Parallaxe?

Die Parallaxe ist die scheinbare Verschiebung eines Objektes, wenn der Beobachtungsstandpunkt verändert wird. Es ist ein von der Perspektive abhängiger geometrischer Effekt.

Halte dir einen Finger vor dein Gesicht. Jetzt schließe abwechselnd das rechte und linke Auge. Der Finger scheint sich relativ zum Hintergrund zu bewegen. Das ist die Parallaxe. Je weiter du den Finger weg hältst, desto kleiner ist die Parallaxe. Je näher der Finger an deinem Gesicht ist, desto größer ist die Parallaxe.

In der Astronomie ist die Parallaxe die scheinbare Verschiebung eines Sternes relativ zu weiter entfernten Sternen. Der Effekt tritt beim Umlauf der Erde um die Sonne auf.

Bestimmung der Entfernung

Zur Bestimmung der Entfernung eines Sterns wird dessen scheinbare Position am Himmel im Abstand von 6 Monaten gemessen und dadurch der Parallaxenwinkel p bestimmt.

Die Entfernung d (in pc) errechnet sich dann so:

\(d=\frac{1}{p}\)

Der Parallaxenwinkel p wird in Bogensekunden (arcsec) angegeben. Eine Bogensekunde ist der 3600. Teil eines Grades und ihr Zeichen ist ":

\(1" = \frac{1}{3600}°\)

Beispiel: Ein Stern mit einem Parallaxenwinkel p=0,1" hat eine Entfernung von d=10pc.

Die Parallaxen der Sterne sind sehr klein, sie sind immer kleiner als 1".

Mit Hilfe der Parallaxe kann die Entfernung von Sternen bestimmt werden. Von der Erde aus bis in eine Entfernung von etwa 100pc. Mit modernen Weltraumteleskopen wie Gaia können Entfernungen von tausenden Parsec bestimmt werden.

Liste wichtiger Distanzen in der Astronomie

Hier siehst du einige astronomische Objekte und ihre Distanzen im Vergleich. Die Entfernung ist jeweils in Kilometer (km), Astronomischer Einheit (AE), Lichtjahren (Lj) und Parsec (pc) angegeben.

Inneres Sonnensystem

Äußeres Sonnensystem

Nächste Sterne

Galaktische Entfernungen

Intergalaktische Entfernungen