宇宙の始まりとふしぎを調べよう。｜なんでも調べ隊


今（いま）わかっている、いちばん遠（とお）くにある銀河（ぎんが）は、128億（おく）光年（こうねん）かなたにある。去年（きょねん）の末（すえ）、「すばる望遠鏡（ぼうえんきょう）」が発見（はっけん）したものだ。宇宙（うちゅう）は137億年前（おくねんまえ）に生（う）まれたというから、まだ誕生（たんじょう）間（ま）もない銀河（ぎんが）だ。それを調（しら）べることで、宇宙誕生（うちゅうたんじょう）のなぞにせまることができるという。いったい宇宙（うちゅう）はどうやって生（う）まれたんだろう。今（いま）宇宙（うちゅう）はどうなってるんだろう。宇宙（うちゅう）のなぞにせまってみよう。
最（もっと）も遠（とお）い銀河（ぎんが）（出典（しゅってん）＝すばる望遠鏡（ぼうえんきょう））

宇宙（うちゅう）の歴史（れきし）がつまった「星空（ほしぞら）」

去年（きょねん）11月（がつ）に、ハワイにある「すばる望遠鏡（ぼうえんきょう）」が、128億（おく）光年（こうねん）かなたにある銀河（ぎんが）を発見（はっけん）した。いったい128億（おく）光年（こうねん）ってのはどれくらい遠（とお）いんだろう。
「128億（おく）光年（こうねん）」の「光年（こうねん）」は、宇宙（うちゅう）をはかる距離（きょり）の単位（たんい）であることは、知（し）っているかな。宇宙（うちゅう）はあまりに広（ひろ）いので、この世界（せかい）で使（つか）っているm（メートル）やkm（キロメートル）じゃぜんぜん足（た）りない。だから、光（ひかり）が１年（ねん）に進（すす）む距離（きょり）を「１光年（こうねん）」として、それで表（あらわ）すことにしたんだ。光（ひかり）は１秒（びょう）に約（やく）30万（まん）km進（すす）む（地球（ちきゅう）を約（やく）７周（しゅう）半（はん）する）。１年（ねん）ではなんと9兆（ちょう）4600億（おく）km。だから、128億（おく）光年（こうねん）っていうのは………。なんだか気（き）が遠（とお）くなりそうだね。

さて、実（じつ）は太陽（たいよう）からの光（ひかり）も8分（ぷん）19秒（びょう）かかってる。今（いま）見（み）ている太陽（たいよう）は、約（やく）8分（ぷん）前（まえ）の姿（すがた）っていうわけなんだ。すると、128億年（おくねん）かなたにある銀河（ぎんが）っていうのは、128億年前（おくねんまえ）の銀河（ぎんが）ってこと？そう、その通（とお）り。今夜（こんや）空（そら）に見（み）えている星（ほし）々は、今（いま）、この時間（じかん）の姿（すがた）でじゃない。それぞれの星（ほし）までの距離（きょり）の分（ぶん）、時間（じかん）をさかのぼった姿（すがた）だ。つまり、星空（ほしぞら）を見（み）るってことは、宇宙（うちゅう）の歴史（れきし）そのものを見（み）てるってことになるわけ。
宇宙（うちゅう）は、いろいろな観測（かんそく）などのデータから、生（う）まれて約（やく）137億年（おくねん）たっているといわれている。すばる望遠鏡（ぼうえんきょう）が発見（はっけん）した銀河（ぎんが）は、128億（おく）光年（こうねん）前（まえ）、宇宙（うちゅう）の歴史（れきし）から見（み）たら、宇宙（うちゅう）が生（う）まれてまだ間（あいだ）もないころの銀河（ぎんが）ってことになるね。

光（ひかり）も出（で）られないブラックホール、太陽（たいよう）の100兆（ちょう）倍（ばい）のエネルギーを出（だ）すクェーサー

ブラックホールのイメージ
（出典（しゅってん）＝つくばエキスポセンター）

宇宙（うちゅう）には、さまざまな星（ほし）や銀河（ぎんが）がある。太陽（たいよう）のような光（ひかり）を出（だ）している星（ほし）（「恒星（こうせい）」こうせい）は、時間（じかん）がたつと、巨大（きょだい）な「赤色巨星（せきしょくきょせい）」っていうのになる。太陽（たいよう）も、50億年（おくねん）先（さき）には大（おお）きくなって、地球（ちきゅう）をのみこんじゃうんだって。
中（なか）には、その後（ご）大爆発（だいばくはつ）を起（お）こす星（ほし）もある「超新星（ちょうしんせい）」。ある日（ひ）突然（とつぜん）、宇宙（うちゅう）で輝（かがや）きだすから、人間（にんげん）の目（め）で見（み）てもわかるくらいになる。歴史上（れきしじょう）でも記録（きろく）に残（のこ）ってる星（ほし）があって、たとえば、1054年（ねん）に爆発（ばくはつ）した超新星（ちょうしんせい）は、平安時代（へいあんじだい）、藤原定家（ふじわらのていか）が日記（にっき）「明月記（めいげつき）」に残（のこ）してる。今（いま）は「かに星雲（せいうん）」となってて、秒速（びょうそく）1000kmで広（ひろ）がってるんだ。
アニメなどでもよく登場（とうじょう）する「ブラックホール」は、重力（じゅうりょく）（引力（いんりょく））が強（つよ）すぎて光（ひかり）さえ出（で）られない星（ほし）だ。だから、そのすがたを直接（ちょくせつ）見（み）ることはできないけど、そばにある星（ほし）などの天体（てんたい）から、ものすごい力（ちから）でガスや星間物質（せいかんぶっしつ）をすいよせるため、その「まわりの天体（てんたい）」を観測（かんそく）することで、そこに「ブラックホールがある」ことがわかるんだ。「白鳥（はくちょう）座（ざ）Ｘ－・」や、「銀河（ぎんが）の中心核（ちゅうしんかく）（銀河系（ぎんがけい）の中心部分（ちゅうしんぶぶん））」で実際（じっさい）に観測（かんそく）されているよ。
「クェーサー」という、太陽系（たいようけい）くらいの小（ちい）さな天体（てんたい）なのに、銀河（ぎんが）の100倍（ばい）ものエネルギーを出（だ）している、ふしぎな天体（てんたい）もある。ほとんどが数十億（すうじゅうおく）光年（こうねん）以上（いじょう）遠（とお）くにあるので、宇宙（うちゅう）のはじめのころにあった、生（う）まれたばかりの元気（げんき）な銀河（ぎんが）だといわれている。中心（ちゅうしん）にある巨大（きょだい）なブラックホールが、強（つよ）いエネルギーを生み出（うみだ）しているんだって。

宇宙（うちゅう）はどんなふうになってる？

宇宙（うちゅう）っていうと、星（ほし）や銀河（ぎんが）がまんべんなくちらばっているっていうイメージがあると思（おも）うけど、実（じつ）はそうじゃないことがわかってきた。
地球（ちきゅう）は、太陽（たいよう）とその周（まわ）りをまわっているほかの天体（てんたい）とともに、太陽系（たいようけい）の中（なか）にあるね。その太陽系（たいようけい）のある銀河（ぎんが）は「銀河系（ぎんがけい）」って呼（よ）ばれていて、直径（ちょっけい）は約（やく）10万（まん）光年（こうねん）もある。銀河系（ぎんがけい）が円盤（えんばん）の形（かたち）をしてるってことは、18世紀（せいき）の後半（こうはん）、ハーシェルが天の川（あまのがわ）を調（しら）べて発見（はっけん）したんだよ。
この銀河（ぎんが）は、さらに数十個（すうじゅっこ）から数千個（すうせんこ）の銀河（ぎんが）が集（あつ）まって、銀河団（ぎんがだん）というグループを作（つく）っている。その大（おお）きさは直径（ちょっけい）1000万（まん）光年（こうねん）ほどだ。しかしこの銀河団（ぎんがだん）も、さらに超銀河団（ちょうぎんがだん）と呼（よ）ばれているグループを作（つく）っている。その大（おお）きさは直径（ちょっけい）1億（おく）光年（こうねん）ほどだ。気（き）が遠（とお）くなるほどの大（おお）きさだね。
そして、こんないくつもある超銀河団（ちょうぎんがだん）どうしが、スポンジのあわのようにつながっていて、その間（あいだ）には、銀河（ぎんが）などがない空間（くうかん）があるんだって。これを銀河（ぎんが）の大規模（だいきぼ）構造（こうぞう）っていうんだ。地球（ちきゅう）のまわり、10億（おく）光年（こうねん）は、こんな感（かん）じで宇宙（うちゅう）が広（ひろ）がっているんだよ。

宇宙（うちゅう）はまた、どんどん広（ひろ）がってるという。
1929年（ねん）、アメリカのハッブルが、遠（とお）くにある星（ほし）や銀河（ぎんが）が、遠（とお）くにあるほど地球（ちきゅう）からどんどんはなれているってことを発見（はっけん）したんだ。ということはつまり、時間（じかん）をぎゃくにさかのぼると、宇宙（うちゅう）はむかし小（ちい）さかった、ってことになる。
ここから、宇宙（うちゅう）のはじまりは小（ちい）さな高温（こうおん）の火の玉（ひのたま）で、それが大爆発（だいばくはつ）して今（いま）の宇宙（うちゅう）ができた、という考（かんが）え（ビッグバン理論（りろん）　1948年（ねん）ガモフ）が出（で）てきた。
はるか遠（とお）くの星（ほし）や銀河（ぎんが）は、光（ひかり）に近（ちか）い速度（そくど）でわたしたちから遠（とお）ざかってる、なんだかすごい話（はなし）だね。

宇宙観測（うちゅうかんそく）の進歩（しんぽ）と、新（あら）たなるなぞへの挑戦（ちょうせん）

今（いま）、宇宙（うちゅう）を観測（かんそく）するためのいろいろな機器（きき）が、地上（ちじょう）や宇宙空間（うちゅうくうかん）で活躍（かつやく）している。「すばる望遠鏡（ぼうえんきょう）」やヨーロッパの「VLT（超大型（ちょうおおがた）望遠鏡（ぼうえんきょう））」（ヨーロッパ南天（なんてん）天文台（てんもんだい））、また、宇宙（うちゅう）から美（うつく）しい天体写真（てんたいしゃしん）をたくさん送（おく）ってくれた「ハッブル宇宙（うちゅう）望遠鏡（ぼうえんきょう）（NASA）」、去年（きょねん）打ち上（うちあ）げられたNASAの赤外線（せきがいせん）宇宙（うちゅう）望遠鏡（ぼうえんきょう）「SIRTF（Space Infrared Telescope Facility）」、日本（にほん）の電波望遠鏡（でんぱぼうえんきょう）衛星（えいせい）「はるか」など、昔（むかし）とはくらべものにならないほどたくさんの宇宙（うちゅう）の情報（じょうほう）を送（おく）ってきてくれている。
また、コンピュータの発達（はったつ）で、銀河（ぎんが）同士（どうし）が衝突（しょうとつ）するとどうなるか、なんてことをシミュレーションする研究（けんきゅう）も行（おこな）われてる。宇宙（うちゅう）の精密（せいみつ）な地図（ちず）を作（つく）ろうっていう試（こころ）み（「SDSS（Sloan Digital Sky Survey）」）もされてる。

しかし、技術（ぎじゅつ）の発達（はったつ）は、ぎゃくに新（あたら）しいなぞも発見（はっけん）した。
たとえば「ダークマター（暗黒物質（あんこくぶっしつ））」。銀河（ぎんが）の重（おも）さを計算（けいさん）してみたら、星（ほし）や星雲（せいうん）などの重（おも）さを合計（ごうけい）した重（おも）さよりより、なぜかずっと重（おも）くなってしまったんだ。見（み）えない何（なに）かが、宇宙（うちゅう）には大量（たいりょう）にあるらしい。ブラックホールや、光（ひかり）を出（だ）さない星（ほし）といったものだと考（かんが）えられたけれど、それではないという。ではいったい何（なに）があるんだろう？

人間（にんげん）が宇宙（うちゅう）のことを研究（けんきゅう）し始（はじ）めたのは、地球（ちきゅう）や宇宙（うちゅう）の年（とし）から見（み）ればまだつい「最近（さいきん）」だ。宇宙（うちゅう）がどうやって生（う）まれたのか、どうして今（いま）の宇宙（うちゅう）のようになってるのか、いろんな説（せつ）が発表（はっぴょう）されているけれど、どれが真実（しんじつ）なのか、まだ十分（じゅうぶん）にはわかっていない。
冬（ふゆ）の澄（す）んだ夜空（よぞら）に輝（かがや）く星（ほし）の光（ひかり）は、何万（なんまん）光年（こうねん）、何億（なんおく）光年（こうねん）、そして128億（おく）光年（こうねん）のかなたから届（とど）いてる。遠（とお）い宇宙（うちゅう）の星（ほし）々なぞをとくのは、きみかもしれないね。

学研（がっけん）まんがひみつシリーズ　宇宙（うちゅう）のひみつ

月（つき）はどうして丸（まる）くなったり細（ほそ）くなったりするの？　星（ほし）はどうやって生（う）まれたのかな？　宇宙（うちゅう）には不思議（ふしぎ）なことがいっぱい。太陽系（たいようけい）九（きゅう）惑星（わくせい）のなりたちや宇宙（うちゅう）の誕生（たんじょう）の不思議（ふしぎ）などを漫画（まんが）、写真（しゃしん）、図（ず）でくわしく解説（かいせつ）する。

購入（こうにゅう）サイトはこちら

今年（ことし）にはいってすぐ、NASAの火星探査機（かせいたんさき）「スピリット」から、きれいな火星（かせい）の写真（しゃしん）が送（おく）られてきた。NASAのホームページでは、こういった最新（さいしん）の映像（えいぞう）が、毎日（まいにち）のようにのっている。それをピックアップ、小（ちい）さな画像（がぞう）にしてならべてくれているのが、このページ。
宇宙（うちゅう）の写真（しゃしん）はどれもとっても美（うつく）しい。それが、空（そら）のかなたに、本当（ほんとう）にある映像（えいぞう）だって考（かんが）えると、なんだか気持（きも）ちが広（ひろ）くなった気（き）がするね。ともかく、見（み）て見（み）るべし。

アインシュタインの相対性理論（そうたいせいりろん）　ＴＡＣラボ

「ブラックホール」のことを調（しら）べると、必（かなら）ず出（で）てくるのが、「相対性理論（そうたいせいりろん）」だね。20世紀（せいき）最大（さいだい）の発見（はっけん）なんていわれているけど、ともかくむずかしいこと、って思（おも）ってる人（ひと）が多（おお）いよね。このページは、その相対性理論（そうたいせいりろん）を、わかりやすく説明（せつめい）しようとしたページなんだ。わかりやすいアニメや、たくさんの例（れい）があるから、今（いま）までダメダメ、と思（おも）っていた人（ひと）も、ぜひ挑戦（ちょうせん）してみよう。

星（ほし）見（み）る人々（ひとびと）

ページの作者（さくしゃ）がとった天文（てんもん）写真（しゃしん）が、たーーーっぷりあるページ。デジカメが発達（はったつ）して、アマチュアでもきれいな写真（しゃしん）がとれるようになったんだって。「デジカメ天体（てんたい）写真術（しゃしんじゅつ）」に、そのコツが紹介（しょうかい）されているよ。写真（しゃしん）をみるだけじゃすまなくなってしまった人（ひと）は、ここを見（み）て自分（じぶん）でとってみよう。