第３回　銀河系と宇宙の広がり山﨑孝治： [email protected]

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• 天の川（ milky way ）とは何か？

「新地学図表」 (146) より

2000 億個の恒星の集まりわれらが銀河系

銀河系の構造

銀河系は半径 5 万光年。太陽は銀河中心から 28,000 光年の「オリオンの腕」とよばれる渦巻の腕にある。約 220 km/s で公転している。

円盤部と中心核には若い恒星が多い。バルジとハローには老いた恒星が多い。


いろいろな銀河　（天の川銀河以外）


銀河は群れる（銀河群： 3 個～数 10 個）

我々の銀河系も大マゼラン雲・小マゼラン雲・アンドロメダ銀河など３０個で銀河群を形成している。これを局所銀河群という。


銀河団（数百～数千個の銀河の集団）

銀河群や銀河団が集まって 1 億光年を越える構造を作る　超銀河団


宇宙にはさらに大きな構造がある（泡構造）


宇宙には階層構造がある大規模構造ー超銀河団ー銀河団・群ー銀河

「新しい高校地学の教科書」より

遠方の銀河の距離を知る一方法

セファイドでは、変光周期と絶対等級（本当の明るさ）との間に関係がある。周期がわかると絶対等級がわかる。絶対等級とみかけの等級から遠方の星（それを含む銀河）までの距離がわかる。


ドップラー効果：音源・観測者が動くとき近づくと波長が短く（音は高く）、

遠ざかると波長は長く（音は低く）なる

救急車の原理

ウィキペディア　より

光の場合、波長が短くなるとは青くなること。波長が長くなる

とは赤くなること

光のドップラー効果＝ ( 赤方 ) 偏移

吸収線の波長は原子によって決まった値。吸収線の位置が、赤い方向にずれる（赤方偏移）するので、遠ざかっているとわかる


ハッブルの法則：宇宙は膨張している宇宙の年齢は１３７億年


ハッブルの法則：宇宙は膨張している遠くの銀河ほど後退速度が速い。逆算すると宇宙の年齢がわかる。

尤もらしい推定値は１３７億年


宇宙は本当に膨張しているのか宇宙はどんどん薄まる？？

宇宙の始まりがある？？

ビッグバン宇宙　 vs 定常宇宙　大論争！


ビッグバンの名残：３Ｋ宇宙背景放射ＢＢ理論からも温度がわかると宇宙の年齢がわかる


宇宙マイクロ波背景放射（３Ｋ放射）

• ガモフらによって 1940 年代に予言。

• 1964 年、ベル研のペンジアスとウィルソンのアンテナの雑音を減らす研究中に偶然発見。1978 年にノーベル賞受賞（ビッグバンモデル（膨張宇宙モデル）の決定的証拠を発見したので）

「宇宙創成」より

宇宙の始まりの最新理論：インフレーション理論


宇宙の誕生から現在まで

「新地学図表」 (0 表紙の裏 ) より

「新地学図表」 (0 表紙の裏 ) より


「新地学図表」より


• まだまだ、謎が多い。ダークマタ―（暗黒物質）、ダークエネルギー

「新地学図表」より

• 宇宙の年齢は？ア） 46 億年イ） 137 億年ウ）１兆年エ）無限大（始まりはない）

• 将来、宇宙はどうなるの？

第３回 銀河 系と宇宙の広がり 山﨑孝治： [email protected]