(C)NASA
天体の距離を測りのにはいくつかの方法があります。
実は天体の距離を決めるのには決まりごとが存在します。
同じモノサシを使わないと、距離の共有ができないからです。
大まかに、測る距離によって物差しが変わります。
今回は地球から130億光年までの測り方について紹介します。
ハッブルの法則を利用する
数十億光年よりも遠くなると、超新星爆発の観測も難しくなるのです。
また明るそうな銀河でも、点状にしか見えなくなり、回転速度などを測定することも
困難です。
このような遠くの宇宙にある天体の距離を測るには、「ハッブルの法則」というものを
使います。
アメリカの天文学者エドウィン・ハッブル(1889~1953)は、1929年に「地球から遠い
銀河ほど、速く遠ざかっている」ことを発見しました。これは、宇宙が膨張している
ことを意味していて、天体が遠ざかる速度がわかれば、その天体までの距離が推定でき
ると考えられました。
ドップラー効果で天体の遠ざかる速度を知る
ここで、天体が遠ざかる速度を測るため、使われるのが「ドップラー効果」です。
「ドップラー効果」とは、音の波長の長さによる違いから距離を推測するもので、
身近な例では、救急車のサイレンの音は近づいてくると、高く聞こえ、逆に遠ざかると
低く聞こえます。
音の高さは、音の波長の長さで変わり、波長が短ければ高く、長ければ低く聞こえま
す。救急車が遠ざかる時には、波長が長く引き伸ばされているということになります。
また、早く遠ざかると波長は長くなり、音はより低く聞こえます。
そこで、音波のような性質を持つ「光」を使用します。光の場合は、波長は色が対応
していて、波長が短いと青く、長いと赤く見えます。光源が近づいてくる時には、
音波と同じように、光の波長は短くなり(青方偏移)、遠ざかる時には、波長が長くなり
ます(赤方偏移)。
そして、遠ざかる速度が速いと、波長はさらに長くなります。このような現象を利用し
て、天体からの光の波長を調べ、どのくらい長く引き伸ばされているのか、がわかれば
その天体が遠ざかる速度がわかるという方法です。
宇宙膨張の速度を示すハッブル定数
「ハッブル定数」とは、天体が遠ざかる速度と距離の対応関係を決める数値のことで、
ハッブル定数は宇宙膨張の度合を示しています。
宇宙にはあらゆる方向からやってくる、微弱な電波「宇宙背景放射」と呼ばれるものが
あります。これらを測定する技術が確立されているので、現在の「ハッブル定数」の
値は、約67.9km/(s/Mpc)とされています。
これは、距離が1メガパーセク(約326万光年)遠くなるごとに、天体の遠ざかる速さが、
毎秒約67.9km速くなる、ことを意味しています。
ただ、このハッブル定数の弱点は、銀河が遠ざかる速度には、宇宙膨張の速度だけで
なく、銀河が独自に運動する速度も含まれている点です。
銀河独自の運動毒度を無視できるほど宇宙膨張の速度が大きい遠方の銀河、例えば、
数億光年以上先の銀河でしか、ハッブルの法則による距離測定はできません。
現在、ハッブルの法則を利用して求められる、最も遠い銀河までの距離は、
約130億光年とされています。
さらにその先。。。宇宙の果てについて
宇宙の果てについての記事はこちらをご覧ください。
その他の測り方
(C)march of gabriel
まとめ
地球から130億光年までの距離の測り方はについて紹介しました。
計り知れないような遠くでも、机上ですが距離を図ろうと、研究されています。
そのうちに、その精度は上がってゆくのでしょうか。
何億年の先かもしれないですね。。。
参考文献・参考サイト一覧はこちら
コメント