宇宙について最も驚異的な9つの事実

宇宙は驚異的です。このように言えば、その通常の問題のすべて、私たちを構成するすべての粒子、そして私たちが見ることができるすべてのものは、その問題の4％しか構成していません。 1998年に、宇宙の主要な質量成分であるその70％を占めるものだけを発見しました。これをダークエネルギーと呼びますが、正確に何であるかは誰にもわかりません。

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宇宙」 、英国の生物学者JBSハルデンを言い換えると、「私たちが想像するよりも奇妙ではありません。私たちが想像するよりも奇妙です。」この楽しい事実を祝って、ここに最近の最も驚くべき宇宙発見の9つがあります。

活動中の銀河は、通常の銀河の100倍の光を放出することがよくあります。1963年にクエーサーが発見されたことで、光が星からではなく中央領域から来ることが明らかになりました。太陽系よりも小さい。

考えられる唯一のエネルギー源は、太陽の質量の500億倍に達する巨大なブラックホールに渦巻くときに、白熱するまで加熱された物質です。

1990年代、NASAのハッブル宇宙望遠鏡は、活動中の銀河が銀河の約1％しか占めていないにもかかわらず、超大質量ブラックホールは異常ではないことを発見しました。

私たちのミルクを含む、ほぼすべての銀河yちなみに、1つ含まれていますが、食料が不足していて、ほとんどがオフになっています。

銀河の中心部で超大質量ブラックホールは何をしているのですか？それらは銀河が凝結した周りの種でしたか？それとも、生まれたばかりの銀河がそれらを生み出したのでしょうか？これらは、天体物理学における最大の未解決の問題のいくつかのままです。

ビッグバンの火の玉の熱が宇宙に閉じ込められました。行き場がなかったので、今日でも私たちの周りにあります。

奇妙なことに、その温度–絶対零度より2.725°C（–270°C）、可能な限り低い温度–は本質的にどこでも同じです。

しかし、逆の映画のように、宇宙の膨張が逆方向に走っていると想像すると、今日の空の反対側にある宇宙の部分は、放射線は物質から解放されました。

言い換えれば、宇宙の誕生以来、熱がそれらの間を移動し、温度が等しくなるのに十分な時間がありませんでした。

天文学者はこれを維持することによって修正しますその初期の頃、宇宙は予想よりもはるかに小さかったので、熱は簡単に回りました。

この小さなサイズから現在のサイズに移行するには、宇宙は最初の超高速膨張を経験する必要がありました。

非常に驚くべき発見があり、ほとんどの現役の科学者の意識にまだ浸透していません。これらの過去350年間の研究は、宇宙のわずかな汚染物質にすぎません。

宇宙の質量エネルギーの約4.9％のみが原子です。あなた、私、星、銀河が作られているようなものです。の（そして、そのうちの半分だけが望遠鏡で発見されています。）

宇宙の質量エネルギーの約26.8％は目に見えない暗黒物質であり、目に見えるものに重力で引っ張られているために明らかになりました。

暗黒物質を構成するものの候補には、これまで知られていなかったサブアトミック粒子やビッグバンで作られたブラックホールが含まれます。

しかし、暗黒物質に加えて、暗黒エネルギーがあり、その68.3％を占めています。宇宙の質量エネルギー。

それは目に見えず、すべての空間を満たし、宇宙の拡大を加速しています。そして、私たちの最良の理論である量子論は、そのエネルギー密度を1倍過大評価し、その後に120個のゼロが続きます。

宇宙は永遠に存在していません。生まれました。 138.2億年前、すべての物質、エネルギー、空間、さらには時間さえも、ビッグバンと呼ばれる巨大な火の玉の中に噴火しました。

火の玉は膨張し始め、冷却の破片から、最終的には凝固しました。銀河–私たちの天の川が推定2兆個のうちの1つである星の素晴らしい島。これは、一言で言えば、ビッグバン理論です。

どのように見ても、宇宙が何もないところから生まれたという考え、つまり昨日がない日があったという考えはまったくありません。ボンカー。しかし、それが証拠からわかることです。

すぐに疑問が生じます。ビッグバンの前に何が起こったのですか？

この厄介な質問に直面することに抵抗があるのは、ほとんどの科学者が引きずられなければならなかった理由です。ビッグバンのアイデアを受け入れるために蹴ったり叫んだりします。

宇宙は膨張しており、その構成銀河はビッグバンの余波で宇宙の破片のように飛び散っています。作用する唯一の力は重力である必要があります。重力は銀河間の弾性の網のように作用し、銀河を減速させます。

しかし、1998年、すべての予想に反して、天文学者は宇宙の膨張が実際に加速していることを発見しました。

それを説明するために、彼らは、宇宙を満たし、反発する重力を持っている、ダークエネルギーと呼ばれる目に見えないものの存在を仮定しました。宇宙膨張を加速しているのは、この暗黒エネルギーの反発重力です。

暗黒エネルギーは、宇宙の質量エネルギーのほぼ3分の2を占めています。したがって、学校の科学は、重力が悪いと言うのは時代遅れです。宇宙のほとんどでそれは吹きます！

親指を立てます。毎秒1,000億個のニュートリノがサムネイルを通過しています。 8.5分前、それらは太陽の中心にありました。

太陽ニュートリノは、太陽光を生成する核反応の副産物です。レイデイビスがサウスダコタの鉱山で10万ガロンの洗浄液でそれらを検出しようと試みたとき、彼は太陽の標準的な画像を確認することを期待していました。

代わりに、彼は予想されるニュートリノの3分の1しか見つけませんでした。 、後の実験で確認されただけでなく、彼のノーベル賞につながったものです。

ニュートリノは、奇妙な量子重ね合わせに存在する幽霊のような亜原子粒子です。これは、牛、豚、そして

太陽から移動すると、電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノの間で切り替わります。そのため、1つのタイプのみに敏感な実験では、予想される数の3分の1が得られます。

科学者は、宇宙における私たちの状況について特別なことを呼び起こすことを嫌います。 「特別」はありそうもないが、「典型的」はありそうだ。

しかし、他の星の周りの惑星の発見-ついに3,500以上が確認された-は頭痛を引き起こした。

太陽系の最も内側の惑星であるマーキュリーが太陽に対して行うよりも、すべての惑星が親星の近くを周回する超コンパクトな惑星システムがあります。

内側に移動したに違いない木星質量の惑星があります。

彗星の惑星と同様に、非常に楕円形の軌道にある惑星があります。

そして軌道を回る惑星があります。星の周りの間違った方法。

惑星が生まれたばかりの太陽の周りを同じ方向に渦巻くガスと塵から凝固すると信じられていることを考えると、この後者の発見は特に説明が難しいです。

今のところ、私たちの太陽系の異常が、それに気づいた人類と関係があるかどうかは誰にもわかりません。

2015年9月14日、地球上で初めて重力波が検出されました。 1916年にアインシュタインによって予測された時空の構造におけるこれらの波紋は、遠方の銀河の2つのブラックホールの融合から生じました。

簡単に言えば、送り出されるパワーはすべてのパワーの50倍でした。宇宙の星が組み合わさった。しかし、これはイベントの唯一の驚異的な側面ではありませんでした。

ブラックホールのそれぞれは30太陽質量の範囲にありました。ブラックホールは、ほとんどの星が超新星として宇宙に吹き込まれた後に残るものであるため、前駆星は少なくとも300太陽質量の重さがあったに違いありません。

このような星は今日では非常にまれです。しかし、2つのブラックホールは、巨大であると考えられている最初の世代の星の残骸である可能性があります。あるいは、ビッグバン自体の地獄で生まれた原始ブラックホールでさえある可能性があります。

宇宙には約100,000,000,000,000,000,000,000個の星があります。そしておそらく星よりも多くの惑星。しかし、この広大な場所の中で、生命が存在する場所は地球だけです。

インテリジェントな信号を探しているにもかかわらず、インテリジェントな地球外生命の兆候は見つかりませんでした。実際、そのような生命体がそこに存在するならば、それらの兆候を見るだけでなく、それらはすでにここに来ているはずであるという良い議論があります。

「それらはどこにありますか？」物理学者のエンリコフェルミは有名に尋ねました。一部の天文学者は、答えは私たちだけであり、誰かが最初でなければならないと考えています。

しかし、証拠の欠如は欠如の証拠ではありません。私たちが単一の細胞から複雑な生活に移行するのに30億年かかりました。これは、このステップを踏むのが難しいことを示唆しています。

私たちのような技術文明はまれであり、寿命が短い可能性があります。他の選択肢は、最も近いものが単に遠すぎて検出できない可能性があることです。

Marcus Chownは、サイエンスライター兼著者です。この記事は、もともとBBC Sky at NightMagazineの2018年1月号に掲載されました。