宇宙の歴史(2) 星々の誕生と宇宙の構造

むかしむかし、宇宙は今のように広くありませんでした。
すべては1つの点にぎゅっと集まっていたのです。

その点がビッグバンという大爆発を起こし、宇宙が始まりました。
それは約138億年前のこと。

ビッグバンによって、ガスやちりがばらまかれ、宇宙はどんどん広がっていきました。

でも、当時の宇宙はまだ暗くて、何も輝いていませんでした。
そんな中で、ガスやちりが少しずつ集まり、やがて星が生まれる準備が進んでいきます

これから、私たちは星がどのようにして生まれ、成長していくのかを見ていきましょう。
宇宙の大冒険、スタートです!

目次

第1章:星の誕生

宇宙に浮かぶガスやちりの雲、これを星間雲といいます。

この星間雲の中には、まだ見えない小さな「星の種」がたくさん眠っています。
宇宙の広い空間の中で、ガスやちりがゆっくり集まり始めます

それがだんだんと大きくなって、まるで雪だるまを転がして作るみたいに膨らんでいくのです。

恒星の誕生

このとき、星の種はまだ輝いていません。

でも、少しずつ、星になるための力を集めています。
そしてある時、種の中で急激に核融合反応が始まり、明るい光を放ちます

そう、この瞬間が星の誕生です!

星が輝き始めると、周りには強い光と熱を放ちます

これにより、周りのガスやちりも影響を受け、集まってくるのです。
星はますます大きくなり、エネルギーに満ちた輝く存在になります。

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惑星系の形成

やがて、この星の引力に引き寄せられたガスやちりが星の周りを回り始め、それが集まって惑星を作ることもあります。

惑星には地球のような「岩石型惑星」と、木星のような「ガス惑星」があり、恒星に引き寄せられたガスやちり同士がぶつかったり集まったりすることで誕生しました。

私たちの地球も、こうして生まれたのです。

他にも、その間に惑星や小さな月、彗星なども作り出すことがあります。
宇宙はこうして、どんどんにぎやかになっていくのです。

第3章:星たちの仲間、銀河の登場

宇宙に生まれた星たちは、1つだけで輝いているわけではありません。
星たちは一点に吸い寄せられ、大きな集団を作ります。

これを「銀河」といいます。

私たちが住んでいる太陽系も、天の川銀河という銀河の一部です。
天の川銀河には約2000億個もの星があるといわれており、まるで宇宙の中の街のようなものです。

他にも、アンドロメダ銀河や渦巻銀河など、さまざまな形の銀河が存在しています。

銀河の中で星たちはお互いに引き合いながら、宇宙全体の調和を保っています。
銀河自体も宇宙の中で広がり、私たちの知らないところで、新しい星が生まれ続けているのです。

余談ですが、実はアンドロメダ銀河は肉眼でも見ることができるんですよ。

第4章:銀河の仲間たち、銀河団と超銀河団

この画像を見てください。
蜘蛛の巣のようなこの模様。実は、膨大な数の銀河の集まりで作られているのです。

この銀河の集まりについて見ていきましょう。

銀河の集まり|銀河団

銀河は星の集まりですが、銀河自体も1つだけで存在しているわけではありません。
銀河もまた、お互いに引き寄せ合い、銀河団という大きな集団を作ります。

銀河団は、数百から数千もの銀河が集まってできた巨大な集団です。

私たちの天の川銀河も、局所銀河群という小さな銀河団に属しています。
この銀河群には、私たちが知っているアンドロメダ銀河や、大マゼラン雲、小マゼラン雲といった銀河も含まれています

これらの銀河は互いに引力でつながっており、時間とともにゆっくりと移動しながら、宇宙空間を移動しています。

銀河団の集まり|超銀河団

ここまできたら予想できている方もいるかもしれませんが、宇宙には、銀河団が集まったさらに大きな構造があります。
それが超銀河団です。

超銀河団は、銀河団がさらに大きなスケールで集まってできた、宇宙最大級の構造の1つです。

私たちの局所銀河群は、おとめ座超銀河団の一部で、この超銀河団には多くの銀河団が集まり、宇宙の大規模なネットワークを形成しています。

実はこのおとめ座超銀河団、周辺の超銀河団と一緒に、正体不明の重力源に引っ張られているんです。
その軌跡を描くと下の画像のようになり、この重力源を「グレートアトラクター」と呼んでいます。

規模が大きすぎて、理解の範疇を超えていますね。

宇宙最大の構造|銀河フィラメント

しかし、宇宙はさらに壮大です。

超銀河団は単独で存在しているわけではなく、宇宙全体に広がる巨大な構造、銀河フィラメントの一部として存在しています。

銀河フィラメントは、超銀河団や銀河団を繋ぐ、まるでクモの巣のように見える巨大な構造です。
これらのフィラメントは、宇宙に存在する物質が網目状に集まったもので、何十億光年にもわたる広がりを持っています

Credit:Springel et al. (2005)

銀河フィラメントの間には空隙(ボイド)と呼ばれる、ほとんど何もない空間が広がっています。
まるで泡みたいですね。

銀河フィラメントのような構造は、未だ観測できていない仮想の物質である「ダークマター」の引力によって集まることで形成されたと考えられています。

私たちが住む宇宙は、単に広いだけでなく、このような非常に複雑で美しい構造を持っていることがわかります。

こうして、銀河団、超銀河団、銀河フィラメントが織り成す宇宙の壮大なネットワークが、私たちの住む宇宙全体を形作っているのです。

まとめ

今回は、星がどのように生まれ、成長し、やがて消えていくかを見てきました。
私たちの太陽も、天の川銀河の中の1つの星にすぎませんが、その周りには地球をはじめとする惑星が存在しています。

宇宙の中では、今も新しい星が生まれ、消えています。

夜空を見上げて、その先に広がる壮大な歴史に思いを馳せるのも悪くないかもしれません。

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この記事を書いた人

大学受験を通して学ぶことが楽しくなり、工学系の大学院で研究を通して、興味を追求することの奥深さに触れ、すべての人に「楽しく」「追求したくなる」ものを見つけてほしいと思うようになりました。

一人ひとりの「楽しい」を見つける手助けのため、世界のいろいろな面白いことを解説・実践しています!

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