過去100年間で明らかになった宇宙の偉大な大発見4選！

どうも！宇宙ヤバイch中の人のキャベチです。

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今回は「過去100年間で明らかになった宇宙の大発見4選」というテーマで動画をお送りしていきます。

近年の天文学の進歩はすさまじいものがあります。

宇宙について多くのことが理解されるようになりましたし、今でも毎日のように最新の天文学的発見が発表されています。

宇宙ヤバイchでは最新ニュースも解説しています！

そしてここ100年間は天文学の歴史としては短い期間ですが、宇宙の見方が大きく覆るほどの偉大な発見がいくつもあったんですね！

今回はそんな過去100年間の偉大すぎる天文学の大発見を4つ紹介していきます。

宇宙の膨張の発見

最初に紹介するのは、ハッブル＝ルメートルの法則の発見です。

これは1920年代に発表されたもので、宇宙が膨張しているという驚くべき事実を明らかにしました！

Credit:coolcosmos

アメリカの天文学者エドウィン・ハッブルは、地球から遥か何億光年も彼方にある超遠方の銀河からやってきた光は、本来その銀河が放つ光よりも波長が伸び、赤みがかって見えていることを発見しました。(赤方偏移)

例えば救急車の音は、救急車がこちらに向かっている場合は受ける音波の波長が短くなるため高い音に聞こえ、逆に遠ざかっている時は受ける音波の波長が長くなるため低い音に聞こえます。

これはドップラー効果と呼ばれます。

そんなドップラー効果は光にも当てはまります。

光を放つ物体が観測者に近付いていれば波長が短く、遠ざかっていれば波長が伸びているように見えます。

つまりは遠方の天体からの光が赤方偏移しているのは、遠方の天体ほど地球から遠ざかっているためなんですね！

この観測事実から、宇宙空間自体が膨張していることが明らかになりました。

今では宇宙が膨張しているという事実は当たり前のものになりましたが、明らかになった当時はとてつもない衝撃だったことが想像できますね！

宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の発見

Credit: NASA/WMAP Science Team

続いて紹介するのは、宇宙マイクロ波背景放射の発見です。

先述の宇宙の膨張が明らかになったことにより、逆に宇宙はとてつもなく小さく高温で高密度な一点から始まったとする「ビッグバン理論」が提唱されました。

ただ当時はビッグバンを示す証拠に乏しかったため、宇宙の在り方については定常宇宙論などその他の理論も支持を集めていました。

ビッグバン理論を発展させたジョージ・ガモフは、仮に高温高密度の宇宙がかつて存在していたとしたら、現在の宇宙は高温時代の名残である「宇宙マイクロ波背景放射」で満たされているだろうと予想していました。

そんな中1960年代中盤、宇宙空間全体が絶対温度で3K(約-270℃)のマイクロ波である「宇宙背景放射」で満たされていることが実際に観測されました！

ちなみにこのシミュレーションでも何も熱源がない宇宙空間に物体を放置すると、絶対零度ではなく-270℃程度で温度が落ち着きます。

これは宇宙空間自体が-270℃の背景放射で満たされていることを反映してますね。

この観測事実は宇宙はかつて超高温で高密度だったとするビッグバン理論が正しいことを裏付けました。

この発見以降ビッグバン理論が広く一般的に支持される理論となりました。

こちらも今では常識となっていますが、宇宙の過去の見方が大きく変わった当時の瞬間は、本当に大きな興奮があったんだと思います。

その感動の瞬間に立ち会いたい…

太陽系外惑星の発見

続いて紹介するのは、太陽系外惑星の発見です。

太陽系外惑星もしくは系外惑星は、名前の通り「太陽系の外にある惑星」のことを言います。

系外惑星は非常に遠くにありそして小さく暗いため、見つけるのが非常に難しい天体です。

そのため長らく系外惑星はSFの世界の存在であると考えられていました。

そして1992年、初めて正式に太陽系外惑星が発見されました！

長い天文学の歴史の中では本当に最近の出来事だったんですね。

惑星が見つかったのはPSR B1257+12という中性子星だったのも、当時は驚くべき発見でした。

その後は人類の観測技術の進歩によりたくさんの系外惑星が発見されるようになり、現在確認されている系外惑星の数は実に4,000を超えています！

そんな系外惑星の中にはガラスの暴風が吹き荒れるもの、岩石や鉄の雨が降るもの、土星のリングの200倍の直径のリングを持つものなど、地球や太陽系内の常識では考えられない環境の惑星も見つかっています！

現在でも定期的に新しい惑星が見つかったニュースが流れることがありますし、稀に地球と似た環境である可能性がある惑星が見つかることもあります。

これからも無数の系外惑星が発見されていくことでしょう！

相対性理論の発見

最後に紹介するのは、相対性理論の発見です。

アルベルト・アインシュタインによって1905年には特殊相対性理論が、1915年には一般相対性理論が発表されました。

相対性理論では、光の速度は誰から見ても常に一定であるという前提を置くことで、時間や空間が「相対」的に変わってしまうことを説明しています。

ある物体の速さは、観測者の動きによって変わってきます。

例えば一定速度で進む車も、静止した観測者から見るのと、同じく一定速度で進む別の車から見るのとでは速度が変わってきますね。

それに対し、光だけはなんとどんな動きをしている観測者から見てもその速度が一定らしいのです！

これを「光速度不変の原理」と呼びます。

光速度が絶対であるという考えをもとにすると、その人によって時間の進み方が変化したり、空間が歪んで見えたりするという日常では考えられないような奇妙すぎる事実が浮かんできます。

つまり時間も空間も相対的なんですね！

この相対性理論が提唱されてからは、宇宙に対する見方がそれまでとは大きく変わりました。

これまで紹介した発見も相対性理論がなければわからなかったことばかりですし、ブラックホールの存在も相対性理論から予言されていました。

相対性理論については深すぎてここでは扱いきれないですが、関連動画にて図を使って極力わかりやすく相対性理論がどんな理論なのかを解説しています。

以下の動画からご覧ください！

いかがでしたか？

本当に天文学の歴史がここ100年間で大きく動いていたことが実感できますね。

これからも天文学はどんどん発展し、宇宙の見方が大きく変わっていくことだと思うので、本当に楽しみです！

結論：次はダークマターの正体をぜひ・・・

サムネイル画像クレジット：Nicolle Fuller/National Science Foundation

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