Lichtjahr

Das Lichtjahr ist die gebräuchlichste Einheit für interstellare Entfernungen. Es beschreibt die Strecke, die elektromagnetische Strahlung in einem julianischen Jahr (365,25 Tage) im Vakuum zurücklegt. Bei einer Lichtgeschwindigkeit von 299.792,458 Kilometern pro Sekunde ergibt sich eine Distanz von etwa 9,461 Billionen Kilometern (9,461 × 10¹² km).

Das Lichtjahr ist keine Zeiteinheit, auch wenn der Name das nahelegt. Es ist eine reine Entfernungsangabe, die allerdings automatisch einen zeitlichen Aspekt transportiert: Wenn ein Stern 100 Lichtjahre entfernt ist, sehen wir ihn so, wie er vor 100 Jahren war. Das Beobachten ferner Objekte ist daher immer auch ein Blick in die Vergangenheit. Die am weitesten entfernten Galaxien, die Hubble und James Webb fotografiert haben, zeigen das Universum in einem Zustand von vor über 13 Milliarden Jahren.

In der professionellen Astronomie wird häufig das Parsec (3,26 Lichtjahre) bevorzugt, weil es direkt aus der Parallaxenmessung abgeleitet wird. In der populärwissenschaftlichen Kommunikation und in der Science-Fiction dominiert dagegen das Lichtjahr, weil es anschaulicher ist.

Die Entfernungen im All sind selbst in Lichtjahren gewaltig: Der nächste Stern (Proxima Centauri) liegt 4,24 Lichtjahre entfernt. Die Milchstraße hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren. Die Andromeda-Galaxie ist 2,5 Millionen Lichtjahre weit weg. In der Science-Fiction wird das Lichtjahr oft als Maß dafür verwendet, wie unmöglich oder wie ambitioniert interstellare Reisen sind. Hard-SF-Autoren wie Alastair Reynolds betonen die Unüberwindbarkeit dieser Distanzen, während Space-Opera-Autoren wie Iain Banks sie mit überlichtschnellen Antrieben elegant umschiffen.

Wie unüberwindbar interstellare Entfernungen mit heutiger Technik sind, zeigt ein Vergleich: Voyager 1, die schnellste je gestartete Sonde der Menschheit, würde für die 4,24 Lichtjahre bis Proxima Centauri, flöge sie in diese Richtung, rund 75.000 Jahre benötigen. Das 2016 von Yuri Milner, Stephen Hawking und Mark Zuckerberg gegründete Projekt Breakthrough Starshot will diese Zeitspanne drastisch verkürzen: Winzige Lichtsegel-Sonden sollen von einem starken Laserstrahl von der Erde aus auf etwa 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden und Proxima Centauri damit in etwa 20 Jahren erreichen. Bis zur Umsetzung sind allerdings noch erhebliche technische Hürden zu überwinden, von der Sonnensegel-Fertigung bis zum Schutz der Sonden vor interstellarem Staub.