| Referens | Ljusår (ly) | Astronomiska enheter (au) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 3.13929 × 10-17 ly | 1.98532 × 10-12 au |
| Average adult human height | 1.7969 × 10-16 ly | 1.13638 × 10-11 au |
| A football pitch (length) | 1.10985 × 10-14 ly | 7.01882 × 10-10 au |
| A marathon | 4.46002 × 10-12 ly | 0.000000282056 au |
| Height of Mount Everest | 9.3534 × 10-13 ly | 0.0000000591519 au |
Ljusåret är den sträcka ljuset tillryggalägger i vakuum under ett julianskt år, lika med exakt 9 460 730 472 580 800 meter, eller ungefär 9,46 biljoner kilometer. Beteckningen är ly.
Det är en enhet för avstånd och inte för tid, något som namnet skymmer och som orsakar en envis förvirring. Exaktheten följer av två definierade storheter: ljusets hastighet är fastställd till 299 792 458 meter per sekund, och ett julianskt år definieras som exakt 365,25 dygn om 86 400 sekunder. Produkten av de två ger ett tal helt utan mätosäkerhet.
Enhetens tjusning är att den gör ljusets ändliga hastighet påtaglig. Att betrakta ett objekt tolv ljusår bort innebär att se det som det var för tolv år sedan, och den fördröjningen är ingen kuriositet utan grunden för den observerande kosmologin. De mest avlägsna galaxer som observerats ligger miljarder ljusår bort, så teleskop är i praktiken instrument för att blicka in i det förflutna.
Näraliggande avstånd ter sig blygsamma i enhetens skala. Proxima Centauri, solens närmaste stjärna, ligger 4,25 ljusår bort. Sirius 8,6. Vintergatans centrum ligger omkring 26 000 ljusår från jorden, och galaxen sträcker sig över ungefär 100 000. Andromedagalaxen befinner sig omkring 2,5 miljoner ljusår bort och syns för blotta ögat från en mörk plats, vilket gör den till det mest avlägsna föremål de flesta någonsin kommer att se direkt.
Yrkesastronomer föredrar i allmänhet parsec, som följer naturligt av parallaxmätning, och tidskrifter anger avstånd i parsec, kiloparsec och megaparsec. Ljusåret dominerar i populärt skrivande därför att det inte kräver någon förklaring utöver ljusets hastighet.
Besläktade enheter följer samma princip i mindre skala. Ljussekunden, omkring 300 000 kilometer, ligger nära avståndet jorden–månen, och radioingenjörer använder ljusnanosekunden, ungefär 30 centimeter, när de resonerar om signalens utbredning i en kabel. Ljusminuten och ljustimmen förekommer ibland i beskrivningar av det yttre solsystemet.
Ett ljusår motsvarar 63 241 astronomiska enheter, ungefär 0,3066 parsec eller 9,4607 biljoner kilometer.
Astronomiska enheten är en längd som motsvarar exakt 149 597 870 700 meter, alltså nästan 150 miljoner kilometer. Beteckningen är au. Den motsvarar ungefär medelavståndet mellan jorden och solen och är standardmåttet för avstånd inom solsystemet.
Enheten definierades ursprungligen genom det banförhållandet i stället för genom ett fast tal. Tidigare definitioner knöt den till egenskaperna hos en tänkt kropp i bana kring solen, vilket innebar att värdet berodde på gravitationskonstanten och måste revideras när mätningarna förbättrades. Internationella astronomiska unionen bröt det beroendet 2012 genom att fastställa astronomiska enheten som ett exakt antal meter. Ändringen förenklade beräkningarna och undanröjde en olägenhet: en enhet vars längd förflyttade sig varje gång en fysikalisk konstant förfinades.
Att bestämma dess värde var ett av observationsastronomins stora problem. Venuspassager framför solskivan, observerade från vitt skilda platser på jorden, gjorde det möjligt att triangulera avståndet. Expeditioner rustades för passagerna 1761, 1769, 1874 och 1882, och James Cooks första stillahavsresa lades upp kring händelsen 1769. Radaravståndsmätning mot Venus på 1960-talet fastställde till slut talet långt noggrannare än någon optisk metod.
Enheten gör solsystemets avstånd läsbara. Merkurius går i bana på 0,39 au, Mars på 1,52 au, Jupiter på 5,2 au och Neptunus på 30,1 au. Kuiperbältet sträcker sig till omkring 50 au. Voyager 1, det mest avlägsna människoskapade föremålet, har passerat 165 au. Ljuset behöver ungefär 499 sekunder för en astronomisk enhet, så solen ligger drygt åtta ljusminuter bort.
Utanför solsystemet blir enheten otymplig, och astronomer går över till ljusår och parsec. En parsec är 206 265 au.
Rymdsondsnavigering förutsätter att enheten är exakt och inte ungefärlig. Banor till de yttre planeterna beräknas över avstånd på tiotals astronomiska enheter, och ett fel i själva enhetens längd skulle fortplanta sig till varje positionsberäkning. Att värdet fastställdes 2012 tog bort den källan till drift ur de efemerider som används vid uppdragsplanering.
En astronomisk enhet motsvarar 149 597 870,7 kilometer, eller ungefär 92,956 miljoner engelska mil.