宇宙の外はどうなっているの?仮説や研究結果をもとに宇宙の謎に迫る!

現在、観測や計算式などによって仮説が立てられている状況にありますが、今解っている事とはどのような事かご存知でしょうか。科学的に解明しようとしても観測できる範囲が決まっており、すべてを見知る事は出来ないのです。天動説や地動説という言葉もあります。古くから人々は宇宙に魅力を感じていたのではないでしょうか。

宇宙の大きさは半径約450億光年(理論上)

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観測できる範囲で言えば大きさは450億光年まで広がっている事は判明しています。450億光年という数字は実際に観測された訳ではなく、計算によって算出された理論上の数値です。球状という事になっていますが、これはあくまでも球状の範囲を観測する事が出来るという理論上の形式に過ぎません。

宇宙の年齢は推定138億歳

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年齢は人間が一生を80年としても、比べ物にならない程の年数が、ビッグバン以降経過している事になるでしょう。NASAの探査機によってマイクロ波などの値を根拠とした計算をおこなった結果、138億年の歳月広がり続けている事になります。つまり138億年前に誕生したと言えますので、宇宙の年齢は138億歳という事になるでしょう。

宇宙の成分の95%が仮説上のエネルギー

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成分にはどのような物質が含まれていて、どのような物質が広がっているのかご存知でしょうか。実際肉眼や望遠鏡などで確認出来る部分は「陽子」や「中性子」といった普通の物質がたった4%から5%程度です。宇宙の構造の中では空洞の部分があり、その他の95%の物質は正体不明の成分である事が分かっています。

正体不明の成分①ダークマター

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95%の正体不明成分の中にはダークマターと呼ばれる成分が含まれています。ダークマターは暗黒物質とも呼ばれている為、SF映画に出て来る様なイメージを持たれる方もいらっしゃるでしょう。実際に電磁波による望遠鏡などで直接見る事が出来ない物質ですが、重力に影響を及ぼすような質量を持っている物質である事は間接的にわかっています。

正体不明の成分②ダークエネルギー

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もう一つの正体不明の成分はダークエネルギーです。ダークエネルギーは宇宙を構成する要素のおよそ74%も占めています。目には見えない成分が大量に存在している事を発表したのはアメリカのヴェラルービンという女性です。恒星の回転速度や銀河の中心からの距離などを調べ、速度が速すぎる事を発見し、銀河の質量が大きい事を発表しました。

ダークマターは網目の様に銀河をつなぐ

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質量が見かけよりも大きいという事は「目で見る事が出来ない正体不明の成分が大量に存在している」事であり「質量を持ち重力による影響を及ぼす物質が基本構造を支えている」という事になります。2018年には国立天文台の研究者達によって広い範囲で暗黒物質を可視化する事に成功し銀河をつないでいるのがダークマターだと確認出来たのです。

ブラックホールとは

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ブラックホールについても考えてみましょう。ダークマターやダークエネルギーではなく、太陽の30倍以上のとても大きな質量を持っている「星の最期の姿」です。星の質量が重ければ重いほど、寿命を迎える星の最期には「超新星爆発」というモノが訪れます。超新星爆発後に星自身の重力によって収縮し点の様になった星の芯がブラックホールです。

ブラックホールの撮影に成功

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2019年4月に話題になったブラックホールの撮影に成功したというニュースは世界中に衝撃を与えました。地球上にある8台の電波望遠鏡を使って撮影できる期間はわずか数日、その上天候の状態が良くなければ撮影する事が出来ませんでしたが、天候にも恵まれ撮影は成功し画像の分析に1年がかけられています。

ホワイトホールも存在する?

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ブラックホールと真逆の性質を持つホワイトホールという言葉もあります。計算上ではホワイトホールは存在していてもおかしくはないという事になりますが、発見した人がいない事もあり未だ仮説の段階です。ブラックホールとホワイトホールはつながっていて時空トンネルの様になっているのではないかと考えられています。

宇宙の外を知るために宇宙の生い立ちを知ろう!

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外側の領域について知るためには、どの様にして宇宙が出来るのか、生い立ちを知る必要があります。上記でも少し触れましたが、誕生から現在までをご紹介します。宇宙年表というモノが存在している事をご存知でしょうか。年表によれば、宇宙は最初期宇宙、初期宇宙、そして現在の三つの段階を経ている事がわかります。

宇宙の誕生にはインフレーションとビッグバンが必要

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138億年前の無の状態には巨大な真空のエネルギーが詰まっており、1点で「相転移」と呼ばれる現象が起こります。「相転移」により真空エネルギーは大量にエネルギーを放出して膨張、これを「インフレーション」と呼び、インフレーションから10のマイナス34乗秒の間に起こったのが「ビッグバン」です。

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