最終更新日: 2014 年 6 月 1 日

ハッブル定数と観測可能な宇宙の拡大

画像の説明: 私たちの宇宙は、約 67.8 km/s/Mpc (ハッブル定数) の速度で膨張しており、「インフレーション」と呼ばれる急速な膨張エピソードを経て、永遠に成長します。観測可能な宇宙の膨張率は、私たちから 1 メガパーセク (約 326 万光年) 離れたところにある物体が、毎秒約 67.8 キロメートルの速度で遠ざかることを意味します。

宇宙の膨張

過去に目を向けると、宇宙はますます小さくなり、密度が増し、熱くなっています。言い換えれば、映画を時間を遡って見ると、宇宙内のすべての物体が互いに近づくことになります。

1923年エドウィン・ハッブル(1889-1953) は、当時最も強力な望遠鏡である 250 cm フッカー望遠鏡を使用しました。この望遠鏡で行われた観測により、ハッブルは、これまで強力ではない望遠鏡で観測された星雲が銀河系の一部ではないことを証明することができました。実際、彼はアンドロメダ銀河 (M31) の距離を 800,000 光年と見積もっており、私たちの銀河系の外側に位置しています。したがって、ハッブルは、今後銀河と呼ぶ拡散天体の性質に関する長い議論に終止符を打ちました。

1929 年に少し遅れて、ハッブルは以前に測定されていた銀河の動径速度を分析しました。ベストスリファー(1875-1969)、スペクトル線の赤方偏移から。彼はまず 600 万光年以内にある銀河に限定し、速度と距離の関係がほぼ線形であることに気づきました。ミルトン・ヒューメイソン (1891-1972) とともに、彼は研究を最大 1 億光年離れた遠方の銀河にまで広げました。関係は線形のままです。

次に、ハッブルは彼の有名な法則を述べています。銀河はその距離に比例した速度で互いに遠ざかります言い換えれば、銀河が私たちから遠ざかるほど、銀河はより速く遠ざかるように見えます。したがって、それは宇宙の膨張の概念を生み出します。注意してください、銀河は遠ざかっていますが、これは銀河の実際の動きではなく、宇宙全体が膨張しており、これが銀河に見かけの速度を与えているのです。拡大するのは銀河間の空間であり、実際には拡大するのは時空です。

それらの間の銀河の膨張率は、1930 年代にエドウィンハッブルとジョージルメートルによって計算されたハッブル定数 (Hο) に対応します。ハッブル定数の逆数は「ハッブル時間」と呼ばれます。それはビッグバンからの期間、つまり宇宙の年齢に相当します。 1965 年に発見された化石放射線は、ビッグバン以降の宇宙の熱史を解読できるため、宇宙学者にとってまさに「ロゼッタストーン」です。

ハッブル定数の値はいくらですか?

画像の説明: これらの小さな温度変動は、プランクミッション (2013 年 3 月) によって観測された、観測可能な宇宙の最初の輝きです。 2013 年以来、ヨーロッパ、カナダ、アメリカの天体物理学者は宇宙の構成を改良してきました。この疑似カラー合成画像は、ビッグバンから約 38 万年後、138 億年前 (約 1%) の創造の最初の瞬間の痕跡を表しています。観測可能な宇宙は、69.4% の暗黒エネルギー、25.8% の冷たい暗黒物質、および 4.8% の原子、つまり通常の物質で構成されています。画像クレジット:ESA。

の地図宇宙論的拡散背景は、観測可能な宇宙の最初の瞬間から来る電磁放射を表します。これらの光子は、現在電波の範囲内で検出可能であり、膨張によって運ばれるであろう巨大な新興構造の痕跡を保っています。

ハッブル定数 (Hο) の値は正確にはわかっていません。 2000 年代以降に行われたすべての測定では、63 km/s/Mpc から 73 km/s/Mpc の間の値が得られます。 2013 年 3 月、宇宙の熱履歴を再構築することを使命とするプランク衛星は、67 km/s/Mpc という値を計算しました。言い換えれば、1 Mpc、つまり 3.26 光年のバブルは毎秒 67 km 膨張し、10 Mpc のバブルは毎秒 670 km 膨張し、100 Mpc のバブルは毎秒 6700 km 膨張します...