クエリ: 今から約140億年前に起こったとされる、宇宙の始まりの大爆発のことを何というでしょう?
文章: 宇宙 原子は電気的に中性で反発しないため、やがて重力で纏まり始めて、約1~1.5億年後にはファーストスターが、約9億年後には星や銀河を形成するようになった。しかしその後、宇宙の地平線問題や平坦性問題といった、初期の単純なビッグバン理論では説明できない問題が出てきた。これらを解決する理論として1980年代にインフレーション理論が提唱され、ビッグバン以前に急激な膨張(インフレーション)が起こった、とされるようになった。この理論では宇宙の真の誕生はビッグバンの前に無から生じ、急激な膨張(インフレーション)を経てからビッグバンが起こったという。インフレーション時に内包するエネルギーにはわずかなムラがあり、このムラが原子の集積を呼び込んだ事、またムラが一様だったため宇宙が平坦になったとしている。
文章: 宇宙生中継 彗星爆発 太陽系の謎 巨大彗星になることが期待されていたアイソン彗星の真相について迫るドキュメンタリー特別番組。 番組放送前の当初は「遭遇!巨大彗星アイソン」の番組タイトル名で、国際宇宙ステーションに滞在中の若田光一宇宙飛行士が超高感度4Kカメラを使ってアイソン彗星を撮影し、宇宙から生中継する予定だったが、2013年11月29日未明に太陽に最接近したアイソン彗星の大部分が崩壊したため、番組タイトル名と放送内容を大幅に変更し「宇宙生中継 彗星爆発 太陽系の謎」として放送されることになった。 番組内では、国際宇宙ステーションの若田光一宇宙飛行士と衛星中継を結び、宇宙の様子なども生報告した。 文章: アインシュタイン方程式 1929年にハッブルが宇宙の膨張を観測的に示した後、1931年にはアインシュタイン自身により「人生最大の過ち」として消去された。しかしながら、近年の宇宙のインフレーション理論や素粒子物理学との関連の中で、宇宙項(に相当する斥力)を再び導入して考えることが通常行われており、むしろ重要な意味を与えている場合がある。観測的宇宙論において、宇宙膨張を加速させている謎のエネルギーとして、ダークエネルギーが提案されている。ダークエネルギーは方程式上では宇宙項である。 文章: 天体衝突 天体衝突(てんたいしょうとつ)とは、小惑星や彗星といった宇宙にある天体が、地球など他の天体に衝突することである。隕石の落下を伴う場合は、隕石衝突、隕石落下とも言われ、衝突された側の天体に、クレーター(衝突クレーター・隕石孔)を残すこともある。天体衝突は太陽系天体の形成・進化に大きく寄与してきた。月やその他の岩石天体が多くのクレーターに覆われているという事実は、天体衝突が太陽系の歴史において普遍的な現象であることを示している。また、K-Pg境界のように、地球への天体衝突イベントには地質学的に記録されているものもあり、こうした衝突は地球生命圏の進化に大きな影響を与えたと考えられている。 文章: 恒星 太陽程度の、平均的な質量を持った恒星では、中心核での核融合反応は窒素や酸素の段階で止まり、外層のガスを放出して惑星状星雲を形成する。中心核は外層部の重力を支えきれず収縮し、収縮するとエネルギーを生じ再び膨張する。こうして膨張収縮を繰り返す脈動変光星となる。高密度になったものの、もはや核融合を起こすことができなくなると縮退物質が残る。これは白色矮星と呼ばれる。白色矮星はゆっくりと熱を放出していき、きわめて長い時間をかけて黒色矮星になっていく。 太陽の8倍よりも質量が大きい恒星では、密度が比較的小さいために中心核が縮退することなく核融合反応が進んで次々と重い元素が作られて行く。最終的に鉄が生成されたところで、鉄原子は安定であるためそれ以降は核融合反応が進まなくなり、重力収縮しながら温度が上がっていく。中心温度が約100億度に達すると鉄の光分解という吸熱反応が起き、中心核の圧力が急激に下がって重力崩壊を起こす。その反動で恒星は超新星爆発と呼ばれる大爆発を起こす。これは宇宙で起こる現象の中で、人間的なタイムスケールで起こる数少ないものである。恒星の質量の大部分は爆発で吹き飛ばされ、かに星雲のような超新星残骸を作る。このとき恒星は急激に明るくなり、明るさでおよそ1億倍、等級で約20等も増光し、数週間の間、超新星ひとつが銀河全体と同じ明るさで輝くことも多い。 歴史上、超新星は、今まで星が何もなかったところに突如出現した「新しい星」として「発見」されてきた。超新星爆発が起こったあとの中心核の運命は恒星の元の質量により異なる。太陽の30倍から40倍程度までの質量を持った恒星の場合、中心核は中性子星(パルサー、X線バースター)と呼ばれる天体となる。さらに重い恒星の場合には中心核が完全に重力崩壊を起こしてブラックホールとなる。 文章: 世界一の一覧 「世界一」というのは基本的には「宇宙一」かどうかは問わずに用いられているので宇宙一を示す必要はないが、一応、参考までにいくつか「宇宙一」「太陽系一」のデータも示す。 宇宙の全体は観測不可能なので、たまたま人類がいる位置で現在のところ観測されている範囲内について、しかも網羅的でない不完全な観測に基づいて、かなり大胆な推定で語られていることなど(を含む / が中心)。 文章: 宇宙カレンダー このスケールでは1秒が約437.5年、1日が約3780万年となる。 この取り組みは、カール・セーガンの著作『The Dragons of Eden』によって普及した。セーガンはさらに表面積の観点から比較を拡張し、宇宙カレンダーがサッカー場のサイズにスケーリングされた場合、「すべての人類の歴史は(彼の)手のサイズの領域を占める」と説明した。 宇宙の始まりを1月1日の午前0時とし、今現在を12月31日の午後12時とする。 文章: 地球カレンダー 地球カレンダー(ちきゅうカレンダー)は、約46億年におよぶ地球の歴史を1年に見立て、人間の時間スケールに馴染みの深いカレンダーになぞらえたもの。地球史カレンダーや進化カレンダー、地球進化史カレンダーとも呼ばれる。 地球カレンダーでは地球誕生を1月1日の午前0時、今現在を12月31日の午後12時と仮定し、地球史上の出来事をカレンダー上の日付にプロットする。例えば、ヒトの誕生は年越しの23分前にあたる12月31日午後11時37分の出来事である。1億年がカレンダー上では約8日に換算される。カレンダー上の1日ごとに約1300万年が経過する計算になり、冥王代や原生代では1日でほぼ変化しない光景が顕生代では著しく変貌する。 なお、地球誕生ではなく宇宙誕生を1月1日として約138億年の宇宙の歴史を1年に落とし込む宇宙カレンダーもある。宇宙カレンダーにおいて地球をはじめとする太陽系の誕生は9月として扱われる。 文章: 重力波の初検出 合体前のブラックホールが連星系を成していたこと、さらにこの連星系が宇宙年齢のうちに合体するほど近接した軌道を持っていたことは、連星の進化過程や恒星の運動に関しても制限を与える。恒星質量ブラックホールが超新星爆発のあとに残されることを考えると、ふたつのブラックホールが近接した軌道を持つためには、超新星爆発の瞬間にブラックホールがそれほど大きく移動しないことを示唆している。もし爆発の瞬間に大きな加速度を得てしまうと、連星系として存在できず、重力波のもとになったブラックホールの合体が発生しない。 ブラックホール合体による重力波の検出によって、こうした合体現象が1立方Gpc(ギガパーセク)あたり1回以下しか起きないという一部の理論は棄却された。GW150914の検出により、合体現象の頻度はおよそ140 Gpcyrから 17+39-13 Gpcyrと見積もられている。 ブラックホール合体現象にともなって放出された重力波の波形と振幅を測定することで、地球からの距離を正確に測定できる。宇宙論的な距離で発生するブラックホール合体現象の観測を積み重ねていくことで、宇宙膨張モデルの精緻化や宇宙を膨張させる原因とされるダークエネルギーの性質を理解する手掛かりが得られるかもしれない。 文章: 後期重爆撃期 後期重爆撃期とは、天文学・地球惑星科学において41億年前から38億年前の期間を指す言葉である。ここで言う「後期」とは星間物質の集積(衝突)による惑星の誕生・成長の時期を前期とし、惑星形成後の衝突を示したものである。 この時代には月に多くの隕石衝突によるクレーターが形成され、地球・水星・金星・火星といった岩石惑星も多くの天体衝突を受けたと考えられている。後期重爆撃期の主な証拠は月の石の年代測定から得られたもので、天体衝突に由来する月面の溶融岩石の大部分がこの短い期間に作られたと示されている。 後期重爆撃期の原因については諸説が唱えられているが、広く合意を得たものはない。有力な説の一つとしてはこの時期に巨大ガス惑星の公転軌道が変化し、その影響で小惑星やエッジワース・カイパーベルト天体の公転軌道の離心率が上昇、一部が岩石惑星の領域にまで到達したというものがある。一方で後期重爆撃期の存在に懐疑的な見方もある。月サンプルの年代の偏りは見かけ上のもので、採取された試料が一つの衝突盆地に由来するとすれば後期重爆撃を仮定する必要はないというものである。 文章: 宇宙の年表 次の段階は初期宇宙と呼ばれ、高エネルギー物理学により解明されてきている。これによれば、はじめに陽子、電子、中性子そして原子核、原子が生成された。中性水素の生成にともない、宇宙マイクロ波背景が放射された。 そのような段階を経て、最初の恒星とクエーサー、銀河、銀河団、超銀河団は形成された。 宇宙の終焉については、さまざまな理論がある。 文章: 宇宙 2013年3月21日、欧州宇宙機関(ESA)は「宇宙の誕生時期がこれまでの通説より1億年古い、約138億年前(正確には、13.798 ± 0.037 Gyr)である」と発表した。 宇宙は何でできているか、またその占める割合については、かつては光を含む電磁波による観測から求められていた。ところが、様々な研究を通じて必ずしも観測できるものだけが宇宙を構成しているとは考えられなくなった。やがて宇宙の成分は原子である物質ではなく、エネルギーの比で表されるようになり、むしろ未だ正体が判明しないダークマターとダークエネルギーとの割合が多数を占めるようになった。宇宙マイクロ波背景放射の観測で得た宇宙初期のむらから当初試算されたエネルギー比は、ダークエネルギー72.8%・ダークマター22.7%・物質(原子)4.5%だったが、宇宙探査機WMAPや人工衛星プランクの観測によって、2003年以降、精度が高められ、以下の数値になった。 人類はその目に映る物質の根源や力の法則を明らかにする研究を続け素粒子物理学を構築している。それは宇宙開闢の様子さえ理論化に成功した。ところが、宇宙の研究においてこれらの考察が宇宙全エネルギーの4.9%程度にしかならず、残りの95%は、そのようなものがあるという程度しか理解が及んでいない。この分野への科学的探究が求められている。 文章: 地質時代 地球誕生以来、多くの重大事象が起き、初期の地球環境はかなり極端であったと予想されている。45.5億年前の月が出来る原因となったと思われる天体との衝突があり、地球の自転速度は月誕生直後では一日が5-8時間で、月は地球から1.5-2万キロ(現在は38万キロ)と近くにあり、非常に大きな潮汐力であった。その後徐々に1日が長くなると同時に、月が離れていった。(8.5億年前頃(新原生代)には一日は20.1時間で一年は435日であった。) 41億年前から38億年前の間には後期重爆撃期と呼ばれる多くの天体衝突があり、初期の地球環境は何度も破壊された。以降も直径10kmを超える小惑星を含めた隕石の衝突があり環境を激変させた。地球誕生直後はマグマで覆われていたが、比較的早期に冷えて固まり42億年前には既に海洋が形成されていた事が、発見された岩石情報から推定されている。 文章: 太陽系の形成と進化 太陽系の形成と進化(たいようけいのけいせいとしんか)は、巨大な分子雲の一部の重力による収縮が起こった約46億年前に始まったと推定されている。収縮した質量の大部分は集まって太陽を形成し、残りは扁平な原始惑星系円盤を形成してここから惑星・衛星・小惑星やその他の太陽系小天体等ができた。 星雲説と呼ばれる良く知られたモデルは、エマヌエル・スヴェーデンボリ、イマヌエル・カント、ピエール=シモン・ラプラスらによって18世紀に唱えられ、後に天文学・物理学・地質学・惑星科学等科学の広い分野を取り入れていった。1950年代に入って宇宙の時代が幕を開け、1990年代に太陽系外惑星が発見されると、新しい発見に合わせてモデルは改変されていった。 太陽系は当初の姿から進化していった。多くの衛星が、惑星の周りのガスや宇宙塵の円盤から形成されたり、惑星の重力に捉えられたりして形成された。天体同士の衝突は今日でも続き、太陽系の進化の原動力となっている。惑星の位置はしばしば変化し、入れ替わることもある。この惑星軌道の移動は、初期の太陽系の進化の大きな原動力になったと信じられている。 約46億年前、太陽はまだ冷たかった頃から徐々に大きくなって現在の姿になった。将来は赤色巨星の段階を経て、その外層は吹き飛ばされて惑星状星雲となり、中心部には白色矮星が残ると推測されている。さらに遠い将来、近傍を通過する恒星の重力によって惑星が奪われていき、最終的に数兆年後には太陽は裸の星になると考えられている。 文章: 光年 “観測可能な宇宙”の大きさは、この共動距離の理解からおよそ 457 億光年(14 ギガパーセク)とされているが、これは 宇宙マイクロ波背景放射(英: cosmic microwave background radiation、CMB)の赤方偏移の観測値 z = 1090 から計算される共動距離の値で、誕生してからおよそ 38 万年後の宇宙が膨張により移動して現在「在る」場所から、それを観測している現在の我々までの距離をいう(つまり、457 億年前の光をいま観察しているのでもないし、457 億光年離れた距離を計測できているわけでもない。観測できる宇宙の過去は宇宙が誕生した138億年前が限界である。{138 億年 - 38 万年}前の光を発した空間が「現在」は 457 億光年先にまで進んでいるという説明にすぎず、「457億年前」から「現在」までに「457億光年先のその空間」で何が起きたかを我々は知る術もない)。宇宙はもっと先にまで広がっているかもしれないが、「(理論の検証のための)観測ができない以上は考えても意味が無い(=理論が証明できない)」とするのが現在の宇宙論の立場である。“観測可能な宇宙”は宇宙論の立場では我々を中心に置いたこの半径 457 億光年の球体内となり、この球面が宇宙論の立場での「宇宙の果て」「宇宙の大きさ」ということになる。CMB の観察結果よりも過去の宇宙の情報を知る手段で観測できるのであれば、“観測可能な宇宙”はさらに大きくなる。 逆説的だが、我々が現在観測している CMB の光は、赤方偏移から逆算すると共動距離で 3600 万光年しか進んでいないことになる(これも、3600 万年前の黒体放射を観測しているのではないし、3600 万光年の距離を実測できているわけでもない)。過去のそれより小さい距離(共動距離)で起きた事象を我々は観測できていない。 このように矛盾に思えるような光年スケールでの解釈は、宇宙の計量が拡大しているという事実と、有限である光速を使った光年を距離の単位に使うという事実の両方からくる非日常さゆえに理解が難しいとされることがある。 文章: グリーンランタン 太古の昔、宇宙の中心にある惑星オア(OA)で発達した超科学により繁栄を謳歌していた異星人種族がいた。 今から約44億年前、彼らの科学者の一人が、タブーとされていた「現在の宇宙創世以前の宇宙」の観察を試みるが、実験に失敗する。その結果、次元を揺るがす大爆発がおこり、この宇宙と隣接したアンチマター・ユニバースから、後に「悪」と名付けられる波動がこの宇宙に流出し始めた。オア人たちはこの事件を自らの原罪とし、ガーディアンズ・オブ・ザ・ユニバース(Guardians of the Universe)を名乗って、全宇宙の平和を守ることを誓う。 宇宙に秩序をもたらすことを使命としたガーディアンズは、まず混沌の存在である“魔法”を宇宙中から集め、ある恒星の内部に封印する(この“魔法”は後に自我を持ち、自らをスターハート(Starheart)と名乗るようになる)。 次にガーディアンズは、宇宙全域を守護する超警察機構、グリーンランタン・コァ(Green Lantern Corps)を創設する。これは全宇宙を惑星オアを中心とした3,600の宙域(セクター)に分け、各セクターにひとりのコァ隊員を派遣して平和の維持に当たらせるものである。各隊員には、着用者の意志を具現化させるパワーリングと、リングにエネルギーをチャージするランタンに似たパワーバッテリーが与えられた。