銀河までの距離　どう測る？

ハッブルの法則

　◇ののちゃん　１２８億光年（おくこうねん）離（はな）れた一番（いちばん）遠（とお）い銀河（ぎんが）をみつけたっていう記事（きじ）を見（み）たことがあるよ。そんな距離（きょり）がどうしてわかるの？

　◆藤原先生　順番（じゅんばん）に話（はな）すからよく聞（き）いて。まずハッブルの法則（ほうそく）というのがあるの。式（しき）にすると下（した）の図（ず）のようになるわ。遠くにある銀河が地球（ちきゅう）から離れていく速度（そくど）と、その銀河までの距離が比例（ひれい）するという法則ね。

　◇ののちゃん　なんで銀河が地球から離れるの？

　◆先生　それは宇宙（うちゅう）が膨張（ぼうちょう）して広（ひろ）がっているから。ビッグバンという大爆発（だいばくはつ）から宇宙が始（はじ）まったという話（はなし）を聞（き）いたことがある？

　◇ののちゃん　あるよ。

　◆先生　その膨張が今（いま）も続（つづ）いているの。しかも、遠い銀河ほど速（はや）く遠ざかっているのよ。

　◇ののちゃん　遠ざかる速さがわかれば、距離がわかるというわけ？

　◆先生　そう！　遠ざかる速さをどうやって測（はか）るのかというと、それにはドップラー効果（こうか）を使います。

　◇ののちゃん　ドップラー効果って？

　◆先生　救急車（きゅうきゅうしゃ）とすれ違（ちが）うとき、サイレンの音（おと）の高（たか）さが変（か）わるでしょ。

　◇ののちゃん　近（ちか）づいてくるときは高く聞（き）こえて、離れていくときには低（ひく）く聞こえるよ。

　◆先生　そう。光（ひかり）でも同（おな）じようなことが起（お）きるの。速く遠ざかるものからくる光ほど、波長（はちょう）が伸（の）びて赤（あか）っぽくなるわ。それで、どれだけ赤くなっているのかを調（しら）べれば、遠ざかる速さがわかるというわけね。波長がわかっている水素（すいそ）原子（げんし）が出（だ）す光を測って、その光がどのくらい赤く変わっているのかをみるのよ。

　◇ののちゃん　ふーん。

　◆先生　水素原子が出す光の赤さで、銀河が遠ざかる速さがわかるでしょ。その速さがわかればハッブルの式から、銀河までの距離がわかるというわけ。

　◇ののちゃん　うん。

　◆先生　ところでハッブルの式の左辺（さへん）に光の速度、秒速（びょうそく）３０万（まん）キロを入（い）れると約（やく）１４０億光年という距離が出るんだけど、これが何（なに）を意味（いみ）するのかわかる？

　◇ののちゃん　さて。

　◆先生　そこより先（さき）では、光より速くなっちゃうでしょ。光より速いものはないから、約１４０億光年のあたりを宇宙の果（は）てと考（かんが）えていいことになるの。

　◇ののちゃん　なるほど。で、近い星（ほし）の距離は？

　◆先生　山（やま）の高（たか）さを測る三角測量（さんかくそくりょう）の原理（げんり）を使（つか）うの。地球は公転（こうてん）しているから、同（おな）じ星を半年後（はんとしご）にみると、位置（いち）が少（すこ）し変わるわ。公転軌道（きどう）の反対側（はんたいがわ）まで直線（ちょくせん）で約３億キロなの。これを底辺（ていへん）にする三角を考えるんだけれど、遠い星と近い星は距離の測り方が違（ちが）うことだけわかればいいわ。

　◇ののちゃん　うん。

（取材協力＝加藤賢一・大阪市立科学館学芸課長、構成＝久保田裕）

◇調べてみよう

（１）校庭（こうてい）にある木（き）のてっぺんまでの距離を登（のぼ）らずに測るには、どうしたらいいだろうか。考えてみよう。
（２）ハッブルの法則は、米国（べいこく）の天文学者（てんもんがくしゃ）エドウィン・ハッブルが見つけた。宇宙望遠鏡（うちゅうぼうえんきょう）の名前（なまえ）にもなったハッブルの業績（ぎょうせき）を調べてみよう。