How big is Lichtjahr?

Ein Lichtjahr ist eine Längeneinheit: die Strecke, die das Licht im leeren Raum in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,46 Billionen Kilometer. Astronomen nutzen es, um die riesigen Entfernungen zwischen Sternen und Galaxien zu beschreiben. Trotz seines Namens misst ein Lichtjahr eine Entfernung, keine Zeit.

Definition

Die Internationale Astronomische Union (IAU), die die besonderen Maßeinheiten der Astronomie festlegt, definiert das Lichtjahr als die Strecke, die das Licht im Vakuum in einem julianischen Jahr zurücklegt. Ein julianisches Jahr umfasst genau 365,25 Tage zu je 86.400 Sekunden, also 31.557.600 Sekunden. Licht legt im Vakuum genau 299.792.458 Meter pro Sekunde zurück, etwa 300.000 Kilometer pro Sekunde.

Multipliziert man beide Werte, ergibt sich exakt 9.460.730.472.580,8 Kilometer, etwas weniger als 9,5 Billionen. Die IAU gibt es auch mit etwa 63.241 astronomischen Einheiten an, wobei eine astronomische Einheit die durchschnittliche Entfernung von der Erde zur Sonne ist. Da die Definition sowohl die Geschwindigkeit als auch das Jahr festlegt, hat ein Lichtjahr überhaupt keine Unsicherheit.

Um das Lichtjahr zu definieren, musste die IAU zunächst genau festlegen, was ein Jahr ist, denn es gibt mehrere Arten von Jahren mit leicht unterschiedlicher Länge. Die IAU versteht unter einem Jahr ein julianisches Jahr, sofern keine andere Art genannt wird.

Größenvergleiche

Ein Lichtjahr ist etwa das 63.000-Fache der durchschnittlichen Entfernung von der Erde zur Sonne.
Wäre die Sonne auf die Größe eines Basketballs geschrumpft, würde die Erde sie in etwa 26 Metern Entfernung umkreisen, und ein Lichtjahr wäre etwa 1.600 Kilometer.
Die Entfernung von Proxima Centauri zu Alpha Centauri A – zwei Sternen im sonnennächsten Sternsystem – beträgt etwa ein Fünftel eines Lichtjahres.
Proxima Centauri ist etwa 4,25 Lichtjahre von der Sonne entfernt, etwa 40 Billionen Kilometer.
Die Scheibe der Milchstraße, der Galaxie, die die Sonne enthält, hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren.

Lichtjahre und Parsec

Berufsastronomen verwenden häufiger das Parsec, das etwa 3,26 Lichtjahren entspricht. Das Parsec wird über einen Winkel definiert: Es ist die Entfernung, in der eine astronomische Einheit unter einem Winkel von einer Bogensekunde erscheinen würde, wobei eine Bogensekunde 1/3.600 Grad entspricht. Die IAU beschreibt das Parsec als die übliche Einheit für die Erforschung der Milchstraße.

Die IAU merkt an, dass das Lichtjahr gelegentlich in wissenschaftlichen Arbeiten verwendet wird, meist aber in Texten für ein allgemeines Publikum vorkommt. Innerhalb des Sonnensystems verwenden Astronomen stattdessen die astronomische Einheit. Jenseits davon, so die IAU, seien die Entfernungen so groß, dass die astronomische Einheit zu unhandlich wird.

Ein Blick in die Vergangenheit

Weil Licht Zeit braucht, um sich auszubreiten, sehen wir entfernte Objekte so, wie sie waren, als ihr Licht sie verließ. Das Sonnenlicht braucht etwa 8,3 Minuten bis zur Erde, weshalb die Sonne immer so erscheint, wie sie vor etwa 8,3 Minuten war.

Das gilt auch in viel größeren Maßstäben. Die Andromeda-Galaxie, die nächste große Galaxie, ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Das Licht, das wir heute von ihr sehen, hat sie vor etwa 2,5 Millionen Jahren verlassen.