- Astronomie im Berchtesgadener Land -

Monatsthema April 2003: "Unendliche Weiten - astronomische Maßeinheiten"

Richten wir unseren Blick zum Himmel, kommen wir uns ganz klein vor, die Umgebung unserer Erde scheint unendlich weit zu sein. Wollen wir diese Entfernungen beschreiben, reichen unsere geläufigen Maßeinheiten wie Meter oder Kilometer nicht mehr aus. 100 km können wir mit einem Fahrrad überwinden, 1.000 km mit einem Auto, 10.000 km mit einem Flugzeug, den Umfang der Erde mit 40.000 km können wir uns nur noch schwer vorstellen und den Abstand zum Mond von ca. 384.000 km schon fast gar nicht mehr.

Wir stoßen dabei auf Zahlen, die wir uns nicht mehr vorstellen können. Zum Beispiel ist der Planet Pluto von der Sonne 5.776.000.000 km entfernt. Ein Auto, das mit einer Geschwindigkeit von 150 km/h fahren würde, bräuchte für diese Strecke 38.506.666 Stunden; das entspricht über 1.600.000 Tage, oder ca. 4.400 Jahre.

Da solche Zahlen unpraktisch und auch unübersichtlich sind, hat die Astronomie eigene Maßeinheiten geschaffen. Eine der wichtigsten Maßeinheiten ist die Astronomische Einheit (AE), sie entspricht der mittleren Entfernung der Erde von der Sonne. Mittlere Entfernung kommt daher, weil die Erdbahnebene um die Sonne nicht genau kreis-, sondern ellipsenförmig ist; so schwankt der Abstand zur Sonne zwischen 0,98 und 1,02 Astronomischen Einheiten. Eine AE hat rund 149,6 Millionen km.

Astronomische Einheiten werden benutzt, um z.B. die Abstände unserer Nachbarplaneten zur Sonne anzugeben, wobei noch erschwerend hinzu kommt, dass sich die Planeten unseres Sonnensystems ja nicht auf runden Bahnen, sondern auf elliptischen Bahnen um die Sonne bewegen, so dass die Entfernungsangaben schwanken. Merkur hat einen mittleren Abstand zur Sonne von 0,4 AE, das Minimum beträgt 0,3 AE, der weiteste Abstand hat 0,46 AE. Die Venus jedoch bewegt sich auf einer nahezu kreisrunden Bahn und hat einen Abstand von 0,72 AE zur Sonne. Unser äußerer Nachbarplanet Mars ist zwischen 1,38 und 1,67 AE von der Sonne entfernt. Jupiters Sonnenabstand bewegt sich zwischen 4,95 und 5,45 AE, Saturn hat zwischen 9,0 und 10,07 AE Distanz zur Sonne. Der nächste Planet Uranus ist etwa doppelt so weit von der Sonne entfernt wie der Saturn, er bewegt sich mit einem Abstand von 18,28 und 20,08 AE zur Sonne und Plutos Abstand beträgt durch die stark elliptische Bahn 29,6 bis 49,3 AE.

Etwas bekannter als die AE ist die Lichtgeschwindigkeit, die zwar selbst kein Entfernungsmaß ist, allerdings die Grundlage für Lichtsekunden, -minuten, -stunden und -jahre ist. Die Lichtgeschwindigkeit wird im Vakuum gemessen und beträgt 299.792.458 Meter pro Sekunde, also knapp 300.000 km/sek. Der Abstand der Erde zur Sonne beträgt danach ca. 8,3 Lichtminuten. Der Begriff Lichtjahr dürfte jedem geläufig sein, jedoch die Zahl, die sich dahinter verbirgt ist wiederum sehr schwer vorstellbar; ein Lichtjahr hat ca. 9,5 Billionen km oder 63.240 AE. Das Licht der meisten astronomischen Objekte ist daher oft viele Jahre unterwegs, so dass wir, wenn wir diese Objekte beobachten, in die Vergangenheit blicken, d.h. wir sehen, wie diese Sterne vor Jahren oder gar Jahrmillionen ausgesehen haben.

Unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, hat einen Durchmesser von ca. 100.000 Lichtjahren. Die entferntesten Objekte, die man bisher beobachten kann, sind mittlerweile 13,5 Milliarden Lichtjahre entfernt. Es handelt sich um Galaxienhaufen, die von einem internationalen Astronomenteam mit Hilfe des Very Large Teleskop der ESO aufgespürt wurden. Diesen Galaxienhaufen sieht man zu einer Zeit, in der das Universum nur etwa 10 % seines jetzigen Alters hatte, für die Forscher eine einmalige Gelegenheit, die Entwicklung von Galaxien in dieser frühen Phase zu studieren.

Eine weitere astronomische Maßeinheit ist Parsec. Parsec ist eine Abkürzung und steht für Parallaxensekunden. Um Parsec zu verstehen, muß man noch den Begriff Bogensekunde kennen. Eine Bogensekunde entspricht dem 3.600ten Teil eines Winkelgrades. Parsec, oder zu deutsch Sternweite, ist die Entfernung, von der aus man die große Halbachse der Erdbahnellipse unter einem Winkel von 1 Bogensekunde sieht. 1 Parsec entspricht 206.264,8 AE, oder 3,26 Lichtjahre. Der uns nächste Stern (Proxima Centauri) ist etwas mehr als ein Parsec oder 4,32 Lichtjahre entfernt. Für Entfernungen innerhalb unserer Heimatgalaxie verwendet man Kiloparsec und für extragalaktische Entfernungen Megaparsec. Auch wenn das Parsec die am schwersten vorstellbare Einheit darstellt, ist sie doch diejenige, die von den Profi-Astronomen normalerweise verwendet wird.

So unendlich das Universum ist, so schwierig ist es auch, dafür geeignete Maßeinheiten zu finden. Die wichtigsten habe ich beschrieben, jedoch bleibt es trotzdem sehr schwer, sich diese unendlichen Weiten und Entfernungen vorzustellen. Erst beim häufigen Umgang mit diesen Einheiten entwickelt man ein Gefühl für die Entfernungen.

Florian Kronawitter

Zum Sternenhimmel April 2003

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