どうやって気づいたのか
遠くの銀河から届く光は、赤いほうへずれていました。しかも銀河が遠いほど、そのずれは大きくなります。光源が遠ざかっているときに起こる現象です。ただし銀河は、爆発の破片のように飛び去っているわけではありません。銀河の間の距離そのものが増え、その道のりに沿って光も引き伸ばされているのです。
そこから、1920年代後半に見つかった法則が導かれました。遠ざかる速さは距離に比例します。2倍遠ければ、速さも2倍です。爆発ではこんなふるまいは起こりませんが、空間が一様に引き伸ばされるなら、まさにそうなります。
オーブンの中で膨らむ、レーズン入りの生地を想像してみてください。生地が膨らむと、どのレーズンから見ても、ほかのレーズンがすべて遠ざかっていきます。それでも中心にあるレーズンは1つもありません。
爆発のイメージが頭に残っているのは、主に名前のせいです。その名前を考えた天文学者は、実はこの理論を受け入れておらず、皮肉を込めて口にしました。名前は定着し、それと一緒に、理論そのものにはないイメージまで広まったのです。
1点で爆発が起こり、そこから物質が何もない空間へ飛び散った。
空間はその出来事を取り囲んでいたのではなく、出来事そのものに加わっていました。膨張はあらゆる場所で同時に起こるため、中心も、端も、その外側の空っぽの空間もありません。
膨張するもの、しないもの
距離が広がるのは、もの同士をつなぎ止めるものがない場所だけです。銀河の中では、膨張より重力のほうが強いため、太陽系は引き伸ばされず、地球も膨らまず、定規も長くなりません。広がるのは、重力がすでに弱くなっている遠くの銀河団どうしの間隔です。
1990年代末、意外なことがわかりました。予想されていたように膨張が減速しているのではなく、加速していたのです。その原因は暗黒エネルギーと呼ばれましたが、この名前が表しているのは原因の理解ではなく、わかっている現象です。それが何によって生み出されるのかは、まだ誰にもわかりません。
「なぜ膨張しているのか」という問いは、見た目以上に複雑です。重力の方程式は、静止した宇宙を許しません。宇宙は膨張するか、収縮するかのどちらかでなければならないのです。観測は、宇宙が膨張していることを示しています。けれど、最初のひと押しを何が与えたのかは、今も未解決のままです。
実際的な影響もあります。もし加速が続けば、遠くの銀河はやがて観測可能な地平線の向こうへ去り、未来の観測者が見る空は、私たちの空よりはっきりと寂しいものになるでしょう。私たちは天文学にとって幸運な時代に生きています。これは単なる言い回しではありません。
続きはMiqoアプリで
あと1分で読み終わり、最後にクイズがあります。 「宇宙 → 宇宙の始まり」にあります
スマホのカメラをここに向けると、App StoreまたはGoogle Playが開きます。
出典
- 距離と遠ざかる速さの関係は、Edwin HubbleとVesto Slipherによる1910年代から1920年代の観測によるものです。加速膨張は、超新星の観測によって1998年に発見されました。