背景放射の謎：宇宙誕生30万年後の光が今も観測される理由

「背景放射が今も観測できるのがなぜか理解できない」という疑問について、この記事では背景放射がどのようにして現在も観測されるのか、その理由をわかりやすく解説します。宇宙誕生30万年後の光が未だに放射されているメカニズムを学んでいきましょう。

背景放射とは何か？

背景放射とは、ビッグバン後に宇宙が膨張する過程で放出された微弱な放射線（光）のことです。この放射線は、約138億年前のビッグバン直後に発生し、宇宙全体に均等に広がっています。現在でもこの放射線は、電磁波として観測されており、「宇宙背景放射」と呼ばれています。

背景放射は、宇宙の初期状態を知る手がかりとなり、天文学者たちはこれを利用して宇宙の歴史を探ることができます。

30万年後の光が今も観測される理由

ビッグバンが起こった後、最初の数百万年の間、宇宙は非常に高温・高密度な状態でした。しかし、宇宙が膨張し、温度が下がると、原子核と電子が結びついて中性原子が形成され、光が自由に宇宙を飛び交うことができるようになりました。この時点で放出された光が、現在の背景放射です。

そのため、背景放射は「ビッグバン後30万年」の時点から放射されており、その後、膨張を続けながら冷却され、現在私たちが観測しているものが残っています。

背景放射の観測

背景放射は、1965年にアーノ・ペンジアスとロバート・ウィルソンによって初めて発見され、後の宇宙論の発展に大きな影響を与えました。この微弱な放射線は、宇宙全体に均等に広がっており、温度は約2.7ケルビンで、非常に低温です。

この放射線を観測することによって、宇宙の膨張や初期状態について多くの情報を得ることができます。例えば、背景放射の微細な揺らぎを観察することで、宇宙の構造やその進化に関する詳細なデータを得ることができます。

なぜ今も観測されるのか？

ビッグバン後の光が今でも観測されるのは、宇宙背景放射が膨張を続ける宇宙の中を流れているためです。背景放射はその性質上、宇宙の膨張に伴って波長が伸びていきます。これによって、光はどんどん赤くシフトしていき、現在観測されるのはその最も赤い部分、すなわちマイクロ波として観測されます。

膨張する宇宙の中で、背景放射はそのままの形で残り続けており、そのため今も私たちの望遠鏡に届いているのです。

まとめ

背景放射はビッグバン後の30万年後に放射された光が現在も観測されている現象で、宇宙の膨張とともにその波長が伸び続け、現在では微弱なマイクロ波として私たちの手に届いています。この背景放射を観測することは、宇宙の初期状態や進化について深く理解する手がかりとなっており、天文学者たちにとっては非常に重要な観測対象となっています。