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Physik

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Sterne & Lichtjahre

Jeder Stern am Nachthimmel ist eine ferne Sonne, und sein Licht ist eine Nachricht aus der Vergangenheit.

Das brauchst du vorher

In einer klaren Nacht weit weg von Stadtlichtern siehst du Tausende funkelnde Punkte. Was du da siehst, ist gewaltiger, als es wirkt: Jeder dieser Punkte ist eine Sonne, oft größer und heller als unsere eigene, nur unvorstellbar weit weg. Und mit jedem Blick nach oben schaust du in die Vergangenheit.

Sterne sind ferne Sonnen

Unsere Sonne ist ein Stern wie Milliarden andere, nur steht sie direkt vor unserer Haustür. Sterne sind riesige Kugeln aus glühendem Gas. Tief in ihrem Inneren verschmelzen Wasserstoffkerne zu Helium, und dabei wird so viel Energie frei, dass ein Stern Milliarden Jahre lang leuchten kann. Dass die Sonne uns als blendende Scheibe erscheint und andere Sterne nur als Pünktchen, liegt allein an der Entfernung: Der nächste Stern nach der Sonne ist rund 270.000 Mal weiter weg als sie.

Das Lichtjahr: ein Maßband fürs Weltall

Für solche Entfernungen sind Kilometer zu klein. Deshalb messen wir mit dem schnellsten Ding, das es gibt: Licht rast mit etwa 300.000 km pro Sekunde. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die Licht in einem Jahr zurücklegt, ungefähr 9,5 Billionen Kilometer. Achtung, ein beliebter Stolperstein: Ein Lichtjahr ist eine Entfernung, keine Zeit. Der nächste Stern ist gut 4 Lichtjahre entfernt, unsere Milchstraße misst über 100.000 Lichtjahre.

Größenzoom
ObjektMensch
10⁻¹⁰10⁻⁵10⁰10⁵10¹⁰10¹⁵10²⁰Mensch
Mensch: etwa 100 m = 1 m

Jeder Schritt auf der Skala bedeutet zehnmal größer.

Probier es aus: Spring durch die Größenordnungen und spüre, wie viele Zehnerpotenzen zwischen deinem Schulweg und einem Lichtjahr liegen.

Der Blick in die Vergangenheit

Weil Licht Zeit braucht, siehst du nie, wie ein Stern jetzt aussieht, sondern wie er aussah, als sein Licht losflog. Sonnenlicht ist gut 8 Minuten unterwegs, du siehst die Sonne also immer 8 Minuten alt. Das Licht des Sterns Wega ist rund 25 Jahre unterwegs: Du siehst diesen Stern also so, wie er vor 25 Jahren aussah. Bei fernen sind es Millionen oder Milliarden Jahre: Teleskope sind echte Zeitmaschinen für den Blick zurück.

Sternfarben verraten die Temperatur

Schau genau hin: Sterne haben Farben. Und die verraten, wie heiß ihre Oberfläche ist, allerdings andersherum, als es unser Alltag vermuten lässt. Rötliche Sterne sind mit etwa 3000 Grad Celsius die kühlsten, gelbliche wie unsere Sonne liegen bei rund 5500 Grad, und bläulich-weiße Sterne sind mit über 10.000 Grad die heißesten. Das kennst du vom Erhitzen von Metall: Erst glüht es rot, dann gelb, dann weiß. Unsere Sonne ist damit ein ziemlich durchschnittlicher gelber Stern, weder besonders groß noch besonders heiß, aber genau richtig für uns.

Aufgaben

0 von 6 gelöst

Zeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.

Was ist ein Lichtjahr?

Welcher Stern hat die heißeste Oberfläche?

Das Licht der Sonne ist etwa 8 Minuten zu uns unterwegs. Wie viele Sekunden sind das ungefähr?

Ordne diese kosmischen Strecken von der kürzesten zur längsten.

  1. 1Von der Sonne zum nächsten Stern, gut 4 Lichtjahre
  2. 2Einmal quer durch die Milchstraße, über 100.000 Lichtjahre
  3. 3Von der Erde zur Sonne, Licht braucht 8 Minuten

Licht legt in einer Sekunde etwa 300.000 km zurück. Wie viele Kilometer schafft es in 10 Sekunden?

Ordne jeder Sternfarbe die passende Oberflächentemperatur zu.

Rötlicher Stern
Gelblicher Stern wie die Sonne
Bläulich-weißer Stern