宇宙の起源とジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の最新発見(202412260000)
（イメージ写真）ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が遠方の銀河を観測している様子
宇宙の起源とジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の最新発見(202412260000)
宇宙の始まりとビッグバン理論の概要
宇宙とは何か
星々が散りばめられた無限の空間。
現在、宇宙の始まりに関する主流の説は「ビッグバン理論」。
ビッグバン理論の要点
宇宙は約138億年前に、極端に高温・高密度の点が急速に膨張することで始まった。
宇宙の膨張や背景放射（ビッグバンの名残）など、多くの観測が理論を支持してきた。
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）の役割
開発と目的
計画開始：1996年、打ち上げ：2021年12月。
目的：ハッブル宇宙望遠鏡を超える観測性能で、宇宙の初期状態や遠方の銀河を調査する。
望遠鏡の特徴
鏡の構造：直径約6メートル、18枚の六角形の鏡で構成。
観測能力：赤外線に特化し、最も古い光や塵に隠れた天体を観測可能。
配置場所：地球から約150万km離れたラグランジュ点L2（※重力と遠心力が均衡する特別な位置）。
衝撃的な新発見
ビッグバン理論に挑む観測結果
JWSTが撮影した画像には、宇宙誕生からわずか数億年後の銀河が鮮明に写されていた。
これらの銀河は、成熟した形状を持ち、従来の理論では説明が困難。
特に、驚くほど滑らかな円盤状や渦巻き形の銀河が予想以上の数で確認された。
理論との矛盾点
成長速度の矛盾：ビッグバン直後の小さな銀河が衝突・合体を繰り返した結果として現在の銀河が形成されたとする説と食い違う。
遠方の天体が明るすぎる問題：最古の銀河が、現在観測されるどの銀河よりも高い密度と光度を持つ。
理論を揺るがす観測データ
赤方偏移とドップラー効果
赤方偏移：遠方の天体からの光の波長が伸び、赤い光として観測される現象。宇宙膨張の証拠とされている。
新たな発見：JWSTが観測した銀河の赤方偏移が理論値と大きく異なり、宇宙の膨張に疑問を投げかけている。
プラズマ宇宙論の可能性
宇宙はビッグバンではなく、永遠に存在している可能性が示唆される。
電磁力やプラズマの性質が宇宙構造の形成に影響を与えたとする代替説。
ビッグバン理論の今後と科学の進化
科学的理論の進化
新しい発見は、既存理論の改良やパラメータ調整を促す重要なきっかけ。
理論は絶対ではなく、観測データに基づいて進化し続けるもの。
結論
JWSTによる観測がビッグバン理論を完全に否定するわけではないが、新しい視点をもたらした。
宇宙の謎は未解決のままであり、さらなる研究が必要。
補足：用語解説
赤方偏移（せきほうへんい）
光の波長が長くなり、赤い方向にシフトする現象。ドップラー効果の一種で、宇宙膨張を示す指標として利用される。ラグランジュ点L2
地球と太陽の引力と遠心力が均衡する位置で、宇宙観測に適した場所。プラズマ宇宙論
電磁力とプラズマ（高エネルギー状態の物質）を中心に宇宙構造を説明する理論。ビッグバン理論に対抗する仮説。