Was ist ein Lichtjahr? Die riesigen Entfernungen im All verstehen

Manche Sterne am Nachthimmel sind wenige Lichtjahre entfernt, andere Tausende. Der Begriff klingt vertraut, doch die wenigsten wissen, wie gewaltig ein Lichtjahr ist oder wozu man diese Einheit braucht. Viele halten es sogar für eine Zeiteinheit.

Ein Lichtjahr ist eine Entfernung

Licht ist das Schnellste im Universum. Im Vakuum legt es etwa 299.792 Kilometer pro Sekunde zurück. Mit diesem Tempo

• umrundet Licht die Erde in einer Sekunde 7,5-mal,
• erreicht es den Mond in 1,3 Sekunden,
• gelangt es von der Sonne zur Erde in 8 Minuten und 20 Sekunden.

Ein Lichtjahr ist die Strecke, die Licht mit diesem atemberaubenden Tempo in einem Jahr zurücklegt. Rechnen wir:

299.792 km/s × 60 Sekunden × 60 Minuten × 24 Stunden × 365,25 Tage ≈ 9,46 Billionen Kilometer

Das sind rund 9.460.000.000.000 Kilometer – eine so riesige Zahl, dass Kilometer unpraktisch werden. Ungefähr so, als würde man die Strecke von Hamburg nach München in Millimetern angeben.

Wie groß ist ein Lichtjahr?

Diese Strecke ist kaum vorstellbar. Ein Vergleich:

• Ein Auto, das ohne Pause mit 100 km/h fährt, bräuchte für ein Lichtjahr etwa 10,8 Millionen Jahre.
• Ein Passagierflugzeug mit 900 km/h wäre rund 1,2 Millionen Jahre unterwegs.
• Voyager 1, das am weitesten entfernte Objekt der Menschheit, bräuchte mit etwa 61.000 km/h noch rund 17.700 Jahre.

Nach fast 50 Jahren Reise seit dem Start 1977 erreicht Voyager 1 im Herbst 2026 gerade einmal einen Lichttag Abstand zur Erde – ein 365stel eines Lichtjahres.

Die Maßstäbe des Universums

Mit Lichtjahren werden Entfernungen im All greifbar. So lange braucht Licht zu verschiedenen Himmelskörpern:

Selbst wenn das Sonnensystem so groß wäre wie ein Fußballfeld, läge der nächste Stern in einem anderen Land.

Der Blick zu den Sternen ist ein Blick in die Vergangenheit

Die faszinierendste Folge des Lichtjahrs: Wer ins All schaut, schaut in die Vergangenheit.

Licht braucht Zeit, bis es uns erreicht. Wir sehen Himmelskörper deshalb nicht, wie sie jetzt sind, sondern wie sie waren, als ihr Licht aufbrach:

• Die Sonne siehst du so, wie sie vor 8 Minuten war.
• Proxima Centauri zeigt sich im Teleskop so, wie er vor rund 4 Jahren war.
• Die Andromedagalaxie siehst du so, wie sie vor 2,5 Millionen Jahren war – als ihr Licht losging, gab es auf der Erde noch keine modernen Menschen.

Das bedeutet auch, dass manche Sterne vielleicht gar nicht mehr existieren. Selbst wenn ein ferner Stern längst explodiert ist, trifft sein Licht weiter bei uns ein, und wir sehen ihn noch am Himmel.

Astronomen nutzen das wie eine Zeitmaschine. Mit sehr fernen Galaxien können sie das Universum untersuchen, wie es vor Milliarden Jahren aussah. Das James-Webb-Weltraumteleskop hat Galaxien abgebildet, deren Licht vor mehr als 13 Milliarden Jahren aufbrach – aus der Frühzeit des Kosmos.

Wie groß ist das Universum?

Das Universum ist etwa 13,8 Milliarden Jahre alt. Man könnte also meinen, wir sähen höchstens 13,8 Milliarden Lichtjahre weit. Die Wahrheit ist noch verblüffender.

Das Universum dehnt sich aus. Während das Licht zu uns unterwegs war, entfernten sich die Galaxien, die es aussandten, durch die Ausdehnung weiter von uns. Das beobachtbare Universum – der Teil, den wir heute sehen können – hat deshalb einen Durchmesser von rund 93 Milliarden Lichtjahren. Wie viel Universum dahinter liegt, ist unbekannt; vielleicht ist es sogar unendlich.

Weitere Einheiten der Astronomie

Das Lichtjahr ist die bekannteste, aber nicht die einzige Einheit:

• Astronomische Einheit (AE): der mittlere Abstand zwischen Erde und Sonne, rund 150 Millionen Kilometer – für Entfernungen im Sonnensystem.
• Parsec (pc): etwa 3,26 Lichtjahre, abgeleitet von der Parallaxe, also der scheinbaren Verschiebung eines Sterns am Himmel, während die Erde um die Sonne läuft.
• Megaparsec (Mpc): eine Million Parsec, für Entfernungen zwischen Galaxien.

Warum kommen wir nicht schneller als das Licht?

Das Lichtjahr zeigt auch, warum Raumfahrt so schwierig ist. Nach Einsteins spezieller Relativitätstheorie kann kein Körper mit Masse im Vakuum Lichtgeschwindigkeit erreichen. Je näher er ihr kommt, desto mehr Energie braucht es, ihn weiter zu beschleunigen – sie strebt gegen unendlich.

Deshalb würde selbst eine Reise zum nächsten Stern mit heutiger Technik Zehntausende Jahre dauern. Forschende arbeiten an neuen Ideen wie winzigen, per Laser angetriebenen Lichtsegeln, mit denen sehr kleine Sonden den nächsten Stern vielleicht in wenigen Jahrzehnten erreichen könnten.

Kurz gesagt

Ein Lichtjahr ist trotz seines Namens keine Zeit, sondern eine Entfernung: rund 9,46 Billionen Kilometer, die Strecke, die Licht in einem Jahr zurücklegt. Es macht die unvorstellbaren Entfernungen zwischen Sternen und Galaxien greifbar. Weil die Reise des Lichts Zeit braucht, ist jeder Blick ins All ein Blick in die Vergangenheit – die Sonne sehen wir, wie sie vor 8 Minuten war, Andromeda, wie sie vor 2,5 Millionen Jahren war.