Sie haben vielleicht von einem Asteroiden gehört, der in der Nähe der Erde fliegen soll die Größe von 18 Schnabeltieroder vielleicht derjenige, der ist die Größe von 33 Gürteltierenoder sogar eine die Größe von 22 Thunfischen.
Diese ausgefallenen Vergleiche sind die Erfindung des Jerusalem Post-Journalisten Aaron Reich (der rechnet selbst als „Schöpfer der Giraffe metrisch„), aber echte Astronomen messen Himmelsobjekte manchmal mit ebenso seltsamen Einheiten.
Die Idee eines Planeten, der ist 85 % der Masse der Erde scheint unkompliziert. Aber was ist mit einem Pulsarwind-Nebel mit einer Helligkeit von einigen milliCrab? Da werden die Dinge seltsam.
Warum verwenden Astronomen solch seltsame Einheiten?
Das grundlegende Problem ist, dass viele Dinge im Weltraum viel zu groß für unsere vertrauten Einheiten sind.
Nehmen Sie meinen Whippet Astro, der 94 cm lang ist. Der Radius der Erde beträgt etwa 638 Millionen cm oder 7,5 Millionen Astros.
Jupiters Radius beträgt 11,2 Erden oder 85 Millionen Astros. Diese Anzahl von Astros ist ein bisschen lächerlich, weshalb wir unsere Einheitenwahl auf eine sinnvollere anpassen.
Betrachten Sie in einem noch größeren Maßstab den Stern Betelguese: Sein Radius beträgt 83.000 Erden oder das 764-fache des Sonnenradius. Wenn wir also darüber sprechen wollen, wie groß Beteigeuze ist, ist es viel bequemer, den Sonnenradius als unsere Einheit zu verwenden, anstatt den Erdradius (oder ihn mit 632 Milliarden Astros zu beschreiben).
Schweres Zeug
Wenn wir messen wollen, wie schwer ein Asteroid ist, könnten wir das Mach es mit Kamelen– aber im Weltall interessiert uns mehr die Masse als das Gewicht. Masse ist ein Maß dafür, aus wie viel Stoff etwas besteht.
Auf der Erde hängt das Gewicht eines Objekts wie Astro von der Masse von Astro und der Gravitationskraft ab, die ihn auf den Boden zieht.
Wir können uns das Gewicht in Bezug darauf vorstellen, wie schwer es ist, einen 18 kg schweren Astro vom Boden zu heben. Dies wäre auf der Erde einfach zu bewerkstelligen, noch einfacher an Orten mit geringerer Schwerkraft wie dem Mond und viel schwieriger an Orten mit höherer Schwerkraft wie Jupiter.
Auf der anderen Seite ist Astros Masse, aus wie viel Material er besteht – und es ist gleich, auf welchem Planeten er sich befindet.
Astronomen verwenden die Erde und die Sonne als praktische Einheiten, um die Masse zu messen. Zum Beispiel ist die Andromeda-Galaxie ungefähr drei Billionen mal die Masse der Sonne (oder 3×1041 – das ist eine 3 gefolgt von 41 Nullen – Astros).
Astronomische Einheiten und Parsec
Astronomen verwenden Vergleiche auch, um zu messen, wie weit die Dinge voneinander entfernt sind. Die Sonne und die Erde sind 149 Millionen Kilometer voneinander entfernt, und wir geben dieser Entfernung einen Namen: eine astronomische Einheit (AE).
Für eine noch kompliziertere Entfernungseinheit verwenden wir das Parsec (fügen Sie Han Solo ein Kessel laufen Witz hier). Parsec ist die Abkürzung für „Parallaxensekunde“, und wenn Sie sich an Ihre Trigonometrie erinnern, ist dies die Länge der Hypotenuse eines rechtwinkligen Dreiecks, wenn der Winkel 1 Bogensekunde (1/3.600 Grad) und die „gegenüberliegende“ Seite des Dreiecks beträgt ist 1 AU.
Parsecs sind praktisch, um noch größere Entfernungen zu messen, da 1 Parsec = 206.265 AE. Zum Beispiel ist das Zentrum unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, etwa 8.000 Parsec oder 1,6 Millionen AE von der Erde entfernt.
Größenordnungen
Wenn wir messen wollen, wie hell etwas ist, werden astronomische Maßeinheiten noch seltsamer. Im zweiten Jahrhundert v. Chr. blickte der antike griechische Astronom Hipparchos in den Weltraum und gab den hellsten Sternen den Wert 1 und den schwächsten Sternen den Wert 6.
Beachten Sie hier, dass ein hellerer Stern eine niedrigere Nummer hat. Wir nennen diese Helligkeitswerte „Magnituden“. Die Sonne hat eine scheinbare Helligkeit von –26!
Noch verwirrender als eine negative Helligkeit ist jeder einzelne Größenschritt ein 2,512-facher Helligkeitsunterschied. Der Stern Wega hat eine scheinbare Helligkeit von 0, was zwei- und ein bisschen heller ist als der Stern Antares mit einer scheinbaren Helligkeit von 1.
Endlich die MilliCrab
Das Licht, das wir mit unseren Augen sehen, wird aus naheliegenden Gründen „sichtbares“ Licht genannt. Das Licht, mit dem wir Ihre Knochen fotografieren, wird als Röntgenlicht bezeichnet.
Wenn Astronomen Röntgenlicht verwenden, um den Himmel zu beobachten, messen wir manchmal die Helligkeit in „Krabben“.
Der Krebs ist ein sich schnell drehender Neutronenstern (oder Pulsar) in den Überresten eines explodierten Sterns, der extrem hell ist, wenn wir ihn mit unseren Röntgenteleskopen betrachten. Es ist im Röntgenlicht so hell, dass Astronomen es verwendet haben kalibrieren ihre Teleskope seit den 1970er Jahren.
Jeder Röntgenastronom weiß also, wie hell ein Krebs ist. Und wenn wir über ein bestimmtes Objekt sprechen, sagen Sie a Schwarzes Loch-Binärsystem namens GX339-4und es ist nur fünf Tausendstel so hell wie die Krabbe, wir sagen, es ist 5 MilliCrab hell.
Aber Käufer aufgepasst! Die Helligkeit des Krebses ist unterschiedlich, je nachdem, welche Energie des Röntgenlichts Sie betrachten, und es auch ändert sich mit der Zeit.
Ob wir Löwen, Tiger oder Krebse verwenden, Astronomen achten darauf, die von uns verwendeten Einheiten zu definieren. Es hat keinen Sinn, ein Gürteltier oder sogar Ihren örtlichen Whippet zu verwenden, es sei denn, Sie haben sichergestellt, dass die Definition klar ist.
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