Kosmische Entfernungen

Die einzelnen Himmelskörper sind in der Regel sehr weit voneinander entfernt. Doch während das Raumschiff Enterprise im 23. Jahrhundert diese kosmischen Weiten in kurzer Zeit überbrücken kann, macht uns allein schon die Vorstellung von diesen Entfernungen Kopfzerbrechen. Zu allem Überfluss benutzen die Astronauten einige zunächst sehr ungewohnte Maße, um die Distanzen auszudrücken.

Astronomisch groß

Sehen wir uns einmal ein paar kosmische Distanzen bzw. Strecken im bekannten Kilometermaßstab an (Tabelle unten). Es fällt auf, dass bereits der Durchmesser der Sonne eine siebenstellige Zahl ergibt. Je weiter wir uns von der Sonne entfernen, desto utopischer und deshalb unhandlicher werden die Angaben. Eines der weitesten bisher gefundenen Objekte, der Quasar PKS 2000 - 330, ist gar 120 Trilliarden km (eine 12 mit 22 Nullen) entfernt. Es ist daher sinnvoll, sich andere Maßeinheiten zu überlegen, die diese Distanzen zwar auch nicht vorstellbarer, aber doch greifbarer machen.

Innerhalb unseres Sonnensystems benutzt man die "Astronomische Einheit" (AE), die definiert ist als der mittlere Erdabstand von der Sonne. Das sind 149,6 Millionen km. Wie in der mittleren Spalte der Tabelle zu erkennen ist, schrumpfen nun die Zahlen ganz erheblich; die Erde ist (definitionsgemäß) 1 AE entfernt, der Zwergplanet Pluto 40 mal weiter.

Allerdings sind die Distanzangaben immer noch immens groß, wenn wir das Sonnensystem verlassen: der nächste Fixstern, Alpha-Centauri, befindet sich 270 000 AE von uns entfernt und spätestens bei allen größeren Strecken sind wir wieder mitten in den "astronomischen Zahlen".

Abhilfe schafft in diesem Fall die Parallaxensekunde, das Parsec (abgekürzt pc), das einer Entfernung von 30,8 Billionen km entspricht. Es ist definiert als die Entfernung, aus der zwei Punkte, die 1 AE auseinander liegen, unter einem Winkel von 1/3600 Grad (= 1 Bogensekunde) erscheinen.

Man kann durch ständigen Umgang mit diesen Größen und ihren Vergleich untereinander sehr wohl mit ihnen vertraut werden. Als Beispiel sei das Meter angeführt. Es ist definiert als das 1 650 763,73-fache der Wellenlänge der von Atomen des Nuklids Krypton 86 beim Übergang vom Zustand 2p10 zum Zustand 5p5 ausgesandten, sich im Vakuum ausbreitenden Strahlung. Trotzdem kann sich jeder durch tägliche Gewohnheit und Anschauung ein Bild davon machen.

Die rechte Spalte der Tabelle zeigt, dass das Parsec bei sehr großen Distanzen (Entfernung der Sterne untereinander und weiter) sinnvolle Zahlen ergibt. Unter Umständen behilft man sich mit den Größen Kilo-, Mega- und Gigaparsec (Kpc, Mpc und Gpc = Tausend, Millionen und Milliarden pc).

Vor allem in der populären Wissenschaft und Science Fiction Literatur ist das Lichtjahr gebräuchlich: die Strecke, die das Licht in einem Jahr im Vakuum zurücklegt. Das sind 9,46 Billionen km. In die Profiastronomie hat dieses Maß aus praktischen Gründen jedoch keinen Eingang gefunden.

Tabelle 1: Exemplarisch ausgewählte Entfernungen, gegenübergestellt in den üblicherweise für die Messung von Entfernungen verwendeten Einheiten

Strecke

in km

in AE

in pc

Sonne

1.400.000

0,0095

0,000.000.045

Sonne-Erde

150.000.000

1

0,000.004.9

Sonne-Pluto

6.000.000.000

40

0,000.2

Sonne-a Cent

40 * 1012

270.000

1,3

Milchstraße

1 * 1018

7 * 109

30 kpc

Milchstraße-M31

20 * 1018

140 * 109

700 kpc

Universum

120 * 1021

820 * 1012

4 * 109