私たちは皆、ビッグバンについて聞いたことがあるものの、この出来事に関する知識は一般に非常に限られています。ビッグバンと宇宙の膨張という考えは、プロの天体物理学者にとって理解するのが最も難しい概念の 1 つであるため、知識が不足していてもあまり心配する必要はありません。
ビンバン理論は、天文学の分野で最も重要な疑問の 1 つである「宇宙はどのように形成されたのか?」に答えようとする理論です。
1927 年、ジョルジュ・ルメートルというカトリック司祭でベルギーの天文学者は、この疑問に答える大きなアイデアを思いつき、何年も前に宇宙は単純な点として始まったと提案しました。同氏は、宇宙は現在の大きさまで伸び拡大しており、今後も拡大し続ける可能性があると述べた。そして、宇宙の過去も同様に無限であったということです。
最も受け入れられているアイデア
宇宙の起源に関するすべての理論の中で、ビッグバンが宇宙を引き起こした出来事であるという考えが最も受け入れられています。ルメートル氏が理論を述べてから 2 年後、アメリカの天文学者エドウィン ハッブル氏の観測により、宇宙が継続的に膨張しているという考えが完成しました。
ハッブルは、銀河が遠ざかり続け、地球から遠ざかるほど速く移動することを発見しました。これは、銀河間の空間を含む宇宙自体が膨張している場合にのみ意味をなします。
彼に敬意を表して、1990 年以来宇宙を旅しているNASAのハッブル宇宙望遠鏡には彼の姓が付けられています。この装置による観測により、地球から最大 134 億光年離れた星、銀河、その他の天体の驚くべき画像がすでに生成されています。
私たちの最も強力な望遠鏡でさえ見ることができる限界にある遠くから宇宙を観察すると、銀河は非常に急速に私たちから遠ざかっており、その星から発せられる光は元の波長の最大12倍にまで伸びています。これらの引き伸ばされた光波は宇宙の膨張の結果であり、私たちが宇宙のあらゆる方向に見ている銀河と完全ではありませんが、ほぼ同一です。
ハッブルの法則
ハッブルは、共同研究者の天文学者ミルトン・ヒューメイソンが測定したスペクトル変化に基づいて銀河の距離を決定することに焦点を当てました。したがって、1929 年に、彼は赤方偏移と銀河の位置する距離との関係、現在ハッブルの法則として知られている関係についての最初の論文を発表しました。
重要なのは、スペクトル分析では、赤方偏移を使用して光がいつ私たちから遠ざかるかを判断し、青方偏移を使用して光がいつ私たちに向かって移動するかを判断できることです。このため、ビッグバンからの残りの光が優先的に赤を一方向にシフトし、青を反対方向にシフトする場合、ビッグバンの「ゼロ点」との関係で私たちがどこにいるのかについて何らかの結論を導くことができるのです。
1920 年代に行われた観測では、銀河が私たちから遠ざかるほど、その光の赤方偏移の量が大きくなることが確認されました。この関係はあらゆる方向で見られるだけでなく、非常に単純でもあります。これらの銀河が移動していると推測される速度は、私たちからの測定された距離に直接比例します。
しかし、非常に細かいレベルで見ると、非常にわずかな方向の違いがあることがわかります。ある方向では、物事は平均よりわずかに赤方偏移しており、逆の方向では、物事は平均よりわずかに赤方偏移しています。平均より少し青い。
宇宙の速度
多数の複雑なデータセットを分析することによって、私たちの天の川銀河が秒速約 620 キロメートルで宇宙を移動し、しし座に向かって、みずがめ座から遠ざかっていることが判明しました。
膨張する宇宙のすべての銀河を取得し、それらがどのように三次元で互いに遠ざかったかを測定し、その動きを単一点まで遡ることができれば、ビッグバンが発生した原点を見つけることができます: 170 億数年前、私たちが今いる場所。そして、それは信じられないほど近いです、私たちはあらゆる方向に約460億光年を見ることができます。
しかし、爆発が膨張と同じではないのと同様に、この解釈を支持しない観察的および理論的な理由があります。そして、宇宙が膨張しているなら、それはビッグバンが特定の時期に起こった爆発ではなく、特定の時期に始まった容赦ない膨張の始まりであることを意味します。
当時、宇宙はどこにいても物質とエネルギーに満ちており、あらゆる方向に膨張し、冷却されていました。この膨張は、誕生してからわずか 138 億年の宇宙で、現在 461 億光年離れた天体が見える理由の 1 つです。宇宙が一点から爆発するのではなく膨張している場合にのみ、これほど短時間でこれほど遠くまで観測できるのです。
実際には、宇宙には中心がありません。空間のすべての点と宇宙のすべての観察者は、同様に中心にいることを誇りに思うことができます。
ニュース参照:
大きく考えてください。 「 ビッグバンの位置からどれくらい離れていますか? 」 2024年。
