Astronomische Maßeinheiten
In diesem Beitrag wird die Angabe von Entfernungen, Winkeln und Helligkeiten im astromischen Zusammenhang erläutert.
Entfernungen
Die im Alltag gebräuchliche Einheit Kilometer wird in der Regel nur für kurze Distanzen, z.B. für Planetendurchmesser oder die mittlere Entfernung Erde-Mond mit 384.400 km verwendet. Geht es darüber hinaus verwendet, man schon den Begriff Astronomische Einheit.
Eine Astronomische Einheit, auch abgekürzt mit AE oder au, ist die mittlere Entfernung der Erde zur Sonne. Diese beträgt 149.597.871 Kilometer. Man erkennt, dass die Handhabung von km hier schon unpraktisch wird. Entsprechend wurde die AE eingeführt. Diese Einheit wird üblicherweise innerhalb des Sonnensystems verwendet. Die Entfernung zum nächsten Stern Proxima Centauri beträgt schon 270000 AE, das wird auch schnell unpraktisch. Hier wird das Lichtjahr verwendet.
Bei dem Lichtjahr (Abk. LJ oder ly) handelt es sich nicht um eine Zeitangabe, wie vielleicht vermuten lässt, sondern um eine Entfernungsangabe. Ein Lichtjahr ist die Entfernung die das Licht im Vakuum mit einer Geschwindigkeit von 299.792 km/s innerhalb eines Jahres zurücklegt. Die Entfernung zu Proxima Centauri beträgt somit rund 4,246 LJ, die des Mondes knapp 1,3 Lichtsekunden.
Parsec, ausgeschrieben Parallaxensekunde (Abk. pc), wird für noch größere Entfernungen verwendet. Ein Parsec ist als die Entfernung definiert in der ein AE, also die mittlere Entfernung Erde-Sonne, unter einem Winkel von einer Bogensekunde (1“) erscheint. Dies ist bei einer Entfernung von rund 3,2615 LJ der Fall. Parsec wird auch mit dem Zusatz Kilo oder Mega verwendet. Also kpc oder Mpc.
Winkel
In der Astronomie werden die gebräuchlichen Einheiten für Winkel verwendet. Diese bestehen aus Grad (Abk. °), Bogenminuten (Abk. ‘) und Bogensekunden (Abk. “). Ein Grad setzt sich aus 60 Bogenminuten zusammen, eine Bogenminute aus 60 Bogensekunden. Eine Bogensekunde ist also 1/3600 eines Grades. Diese Auflösung, also der Winkel unter dem zwei Objekte noch optisch als voneinander getrennt erkannt werden, ist bei guten Sichtbedingungen, in der Astronomie auch „Seeing“ genannt, bereits mit mittleren Amateurteleskopen durchaus zu erreichen. Mond und Sonne, als Beispiel, haben am Himmel einen mittleren optischen Durchmesser von rund 30‘ oder 0,5°.
Zur ungefähren Abschätzung der Winkel am Himmel kann man sich folgender Methode bedienen: Der Abstand zwischen Daumenspitze und Spitze des Mittelfingers einer komplett gespreizten Hand eines Erwachsenen, auf Armlänge vom Körper weg gehalten, beträgt grob 15°. Die Breite einer Faust über die Knöchel beträgt ungefähr 7°. Der Durchmesser der Spitze des kleinen Fingers auf Armlänge grob 1°.
Helligkeiten
Scheinbare Helligkeiten von Sternen oder anderen Himmelskörpern werden mit Magnitude (Abk. mag oder m) bezeichnet. Gelegentlich wird auch noch der Begriff Größenklasse oder Größe verwendet. Dabei gilt: Je geringer der Wert, desto heller ist das Objekt. Hier einige Beispiele:
Sonne: -26,7mag
Vollmond: -12,7mag
Venus in größter Helligkeit: -4,4mag
Jupiter in größter Helligkeit: -2,9mag
Sirius, hellster Stern: -1,46mag
Der Helligkeitsverlauf ist dabei nicht linear, entspricht also grafisch nicht einer Linie, sondern ändert sich um den Faktor 2,51 pro Größenklasse. Ein Stern von 2mag ist also 2,51x heller als ein Stern von 3mag.
Eine praktische Anwendung dient der Abschätzung der Qualität des Nachthimmels. Ist der Stern Alkor mit 4mag, direkt links über dem mittleren Deichselstern des „Großen Wagen“ erkennbar, ist die Sichtbarkeit von Sternen durchaus passabel. Durch die Lichtverschmutzung in unseren Breiten wird nur selten ein Wert von 5 bis 6mag erreicht. Alkor wird übrigens, bedingt durch die Nähe zum Stern Mizar, auch gerne als „Das Reiterlein“ bezeichnet.
Gelegentlich trifft man auch auf die Begriffe „Absolute Helligkeit“ und „Flächenhelligkeit“. Diese sind für die einfache praktische Beobachtung erst einmal nicht von Bedeutung und werden in anderen Quellen ausführlich behandelt.