Umrechnung von Astronomische Einheiten in Lichtjahre

Informationen über Astronomische Einheit (au)

Die Astronomische Einheit ist eine Länge von genau 149.597.870.700 Metern, also beinahe 150 Millionen Kilometern. Das Zeichen ist au. Sie entspricht näherungsweise dem mittleren Abstand zwischen Erde und Sonne und ist das übliche Maß für Entfernungen innerhalb des Sonnensystems.

Ursprünglich war die Einheit über diese Bahnbeziehung und nicht über eine feste Zahl bestimmt. Frühere Festlegungen knüpften sie an die Eigenschaften eines gedachten, die Sonne umlaufenden Körpers, sodass ihr Wert von der Gravitationskonstante abhing und mit besseren Messungen jeweils zu berichtigen war. Die Internationale Astronomische Union beendete diese Abhängigkeit 2012, indem sie die Astronomische Einheit als exakte Meterzahl festschrieb. Die Änderung vereinfachte die Rechnungen und beseitigte einen Missstand: eine Einheit, deren Länge sich verschob, sobald eine physikalische Konstante genauer bestimmt wurde.

Ihren Wert zu bestimmen war eines der großen Probleme der beobachtenden Astronomie. Venusdurchgänge vor der Sonnenscheibe, von weit auseinanderliegenden Orten der Erde beobachtet, erlaubten es, die Entfernung zu triangulieren. Für die Durchgänge von 1761, 1769, 1874 und 1882 wurden Expeditionen ausgerüstet, und James Cooks erste Pazifikreise war um das Ereignis von 1769 herum angelegt. Radarmessungen zur Venus in den 1960er Jahren legten die Zahl schließlich weit genauer fest als jedes optische Verfahren.

Die Einheit macht die Entfernungen im Sonnensystem lesbar. Merkur umläuft die Sonne in 0,39 au, Mars in 1,52 au, Jupiter in 5,2 au und Neptun in 30,1 au. Der Kuipergürtel reicht bis etwa 50 au. Voyager 1, das entfernteste von Menschen geschaffene Objekt, hat 165 au überschritten. Licht braucht rund 499 Sekunden für eine Astronomische Einheit; die Sonne ist damit etwas über acht Lichtminuten entfernt.

Jenseits des Sonnensystems wird die Einheit unhandlich, und Astronomen wechseln zu Lichtjahren und Parsec. Ein Parsec sind 206.265 au.

Die Bahnführung von Raumsonden setzt voraus, dass die Einheit exakt und nicht genähert ist. Flugbahnen zu den äußeren Planeten werden über Entfernungen von einigen zehn Astronomischen Einheiten gerechnet, und ein Fehler in der Länge der Einheit selbst würde sich in jede Positionsrechnung fortpflanzen. Die Festlegung des Werts im Jahr 2012 beseitigte diese Driftquelle aus den Ephemeriden, die der Missionsplanung zugrunde liegen.

Eine Astronomische Einheit entspricht 149.597.870,7 Kilometern oder etwa 92,956 Millionen Meilen.

Informationen über Lichtjahr (ly)

Das Lichtjahr ist die Strecke, die Licht im Vakuum während eines julianischen Jahres zurücklegt, also genau 9.460.730.472.580.800 Meter oder rund 9,46 Billionen Kilometer. Das Zeichen ist ly.

Es ist eine Einheit der Länge und nicht der Zeit – ein Umstand, den der Name verschleiert und der beharrlich zu Verwechslungen führt. Seine Exaktheit folgt aus zwei festgelegten Größen: Die Lichtgeschwindigkeit beträgt genau 299.792.458 Meter je Sekunde, und ein julianisches Jahr ist als genau 365,25 Tage zu je 86.400 Sekunden bestimmt. Das Produkt beider ergibt eine Zahl ganz ohne Messunsicherheit.

Der Reiz der Einheit liegt darin, dass sie die endliche Lichtgeschwindigkeit sichtbar macht. Ein Objekt in zwölf Lichtjahren Entfernung zu betrachten heißt, es so zu sehen, wie es vor zwölf Jahren war, und diese Verzögerung ist keine Kuriosität, sondern die Grundlage der beobachtenden Kosmologie. Die entferntesten beobachteten Galaxien liegen Milliarden Lichtjahre weit weg; Teleskope sind damit praktisch Instrumente, um in die Vergangenheit zu blicken.

Nahe Entfernungen wirken am Maßstab dieser Einheit bescheiden. Proxima Centauri, der sonnennächste Stern, ist 4,25 Lichtjahre entfernt, Sirius 8,6. Das Zentrum der Milchstraße liegt etwa 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, und die Galaxie misst rund 100.000. Die Andromedagalaxie ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt und an einem dunklen Standort mit bloßem Auge sichtbar, womit sie das fernste Objekt ist, das die meisten Menschen je unmittelbar sehen werden.

Berufsastronomen bevorzugen in der Regel das Parsec, das sich unmittelbar aus der Parallaxenmessung ergibt, und Fachzeitschriften geben Entfernungen in Parsec, Kiloparsec und Megaparsec an. In der populären Darstellung überwiegt das Lichtjahr, weil es außer der Lichtgeschwindigkeit keiner Erklärung bedarf.

Verwandte Einheiten folgen demselben Prinzip auf kleineren Skalen. Die Lichtsekunde, etwa 300.000 Kilometer, kommt der Entfernung Erde–Mond nahe, und Funkingenieure verwenden die Lichtnanosekunde von rund 30 Zentimetern, wenn sie über die Signalausbreitung in einem Kabel nachdenken. Lichtminute und Lichtstunde begegnen gelegentlich in Beschreibungen des äußeren Sonnensystems.

Ein Lichtjahr entspricht 63.241 Astronomischen Einheiten, etwa 0,3066 Parsec oder 9,4607 Billionen Kilometern.