Sterne, Lichtjahr und Entfernungen im Weltall
Das Licht der Sonne braucht gut 8 Minuten zu uns, das des nächsten Sterns über 4 Jahre. Wenn Du in den Sternenhimmel schaust, siehst Du also in die Vergangenheit – manche Sterne leuchten so, wie sie vor Tausenden Jahren aussahen.
Was ist ein Lichtjahr?
Ein Lichtjahr (Lj) ist keine Zeit, sondern eine Strecke: die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Licht ist im Vakuum c ≈ 300 000 km/s schnell.
1 Lj = c · 1 Jahr = 299 792 km/s · 31 557 600 s ≈ 9,46 · 1012 km Lichtjahr
Das sind rund 9,5 Billionen Kilometer (genau 9,461 Billionen km). Ein Auto mit 100 km/h bräuchte dafür über 10 Millionen Jahre.
| Einheit | Strecke | Beispiel |
|---|---|---|
| Lichtsekunde | 300 000 km | Erde – Mond: 1,3 Lichtsekunden |
| Lichtminute | 18 Mio. km | Erde – Sonne: 8,3 Lichtminuten |
| Lichtstunde | 1,08 Mrd. km | Sonne – Neptun: 4,2 Lichtstunden |
| Lichtjahr | 9,46 Billionen km | Sonne – Proxima Centauri: 4,24 Lichtjahre |
Beispiel: Wie weit ist die Sonne in Lichtminuten?
t = s / c = 149 600 000 km / 299 792 km/s ≈ 499 s ≈ 8 min 19 s. Würde die Sonne plötzlich erlöschen, würden wir es erst gut 8 Minuten später merken.
Weitere Entfernungen rechnest Du mit dem Lichtlaufzeit-Rechner um.
Was ist ein Stern?
Ein Stern ist eine riesige, heiße Kugel aus Gas, die selbst leuchtet. Unsere Sonne ist ein typischer Stern – nur viel näher als alle anderen.
- Im Inneren der Sonne herrschen etwa 15 Millionen Grad. Dort verschmelzen Wasserstoffkerne zu Helium (Kernfusion). Dabei wird ein winziger Teil der Masse in Energie umgewandelt – nach E = m · c² sehr viel Energie.
- Die Oberfläche der Sonne ist etwa 5500 °C heiß. Ihr Durchmesser ist 109-mal so groß wie der der Erde, ihre Masse 333 000-mal so groß.
- Die Sonne leuchtet seit etwa 4,6 Milliarden Jahren und wird das noch rund 5 Milliarden Jahre tun.
Die Farbe verrät die Temperatur
| Farbe | Oberflächentemperatur | Beispiel |
|---|---|---|
| rot | etwa 3000 °C | Beteigeuze (im Orion), Proxima Centauri |
| gelb | etwa 5500 °C | Sonne |
| weiß | etwa 10 000 °C | Sirius, Wega |
| blau | über 20 000 °C | Rigel (im Orion) |
Das kennst Du vom Glühen: Ein Stück Eisen glüht erst rot und wird bei höherer Temperatur gelb und weiß.
Sternbilder und Polarstern
Sternbilder sind Muster, die Menschen in die Sterne hineingesehen haben. Die Sterne eines Sternbilds sind meist unterschiedlich weit entfernt und haben nichts miteinander zu tun. Bekannt sind der Große Wagen (Teil des Großen Bären), Orion im Winter und Kassiopeia, das „Himmels-W“.
Tipp: Den Polarstern finden
Verlängere die hintere Kante des Großen Wagens etwa fünfmal nach oben – dort steht der Polarstern. Er zeigt nach Norden und bleibt die ganze Nacht an derselben Stelle, weil die Erdachse fast genau auf ihn zeigt. Alle anderen Sterne scheinen sich um ihn zu drehen.
Die Milchstraße und andere Galaxien
Bei dunklem Himmel sieht man ein helles Band über den Himmel ziehen: die Milchstraße. Sie besteht aus über 100 Milliarden Sternen, die wir von innen sehen. Unsere Galaxie ist eine flache Scheibe mit Spiralarmen und etwa 100 000 Lichtjahren Durchmesser. Die Sonne liegt rund 26 000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt.
Die nächste große Galaxie ist der Andromedanebel in 2,5 Millionen Lichtjahren Entfernung – das entfernteste Objekt, das man mit bloßem Auge sehen kann.
Typischer Fehler
„Lichtjahr ist eine Zeiteinheit.“ Nein, es ist eine Längeneinheit wie Kilometer – nur sehr viel größer. „Der Stern ist 10 Lichtjahre entfernt“ bedeutet: Sein Licht war 10 Jahre zu uns unterwegs.
Teste Dich selbst
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