100億光年先の銀河って？

Question

新聞等で「100億光年先の銀河を発見」とかを見ますが、
100億光年先から届いている光は100億年前に発生したものってことですよね。

宇宙の年齢が150億年とかって聞いた覚えがあるのですが、
私の頭の中では、誕生から50億年しか経っていないのに100億光年以上の大きさがあることになり矛盾するような気がしています。

なにか、根本的な考えがおかしいのだと思いますが、
どこがおかしいか教えてください。

Longifolene · Accepted Answer

ひとことで言えば宇宙が膨張しているためです。

100億光年の銀河ということは後退速度が大体光速の8割ということになります。つまり10億年ごとに地球から8億光年遠ざかるわけです。

するとこの銀河は100億年前にはおそらく地球から20億光年くらいの距離にあったことになります（つまりあなたの矛盾は解消します）。しかしこの銀河から100億年前に出た光は20億年では地球に到達できません。

なぜなら20億年経つと宇宙の膨張で地球と銀河の間の距離は20+8x2で36億光年に広がってしまっており、光は20億光年しか進んでいませんから、地球から16億光年のところまでしか来ていません。さらに16億年経つと地球と銀河の間は36+8x1.6で約49億光年になっています。光は36億光年進んだことになり、まだ地球から約13億光年のところに達したところです。

そんな感じで100億年経ったところで地球と銀河の間は80億光年分広がって100億光年になり、光も100億光年進んでやっと地球に到達できるわけです。

mmky · Answer

参考程度に
確かに現時点での理論と測定からはビッグバンから数えた宇宙年齢は１５０億年前後だそうです。そこで思考的には二つの視点が考えられます。一つ目はビッグバンから数えた宇宙年齢は１５０億年が正しいとする。二つ目はビッグバンから数えた宇宙年齢は１５０億年よりもっと古いであろうとする場合ですね。
一つ目の場合は皆さんのご指摘のようにビッグバンから、例えば５０億年後に生まれた銀河が存在した宇宙は小さかったのでそれから宇宙は膨張しつづけてビッグバンから数えて１００億年後に誕生した地球にその銀河からの光が１００億年かけて届いたということになるのでしょうね。
二つ目は、地球の年齢４５億年はほぼ正確なので、地球程度の超小型の星がこの程度で４５億年かかるのですから恒星を兆と持つ銀河がそれも幾百万もの数が１５０億年ぐらいでできるわけがないとごく単純に考えますと、宇宙年齢の１５０億年は学者の冗談と考えられます。そこで宇宙はもっとお年寄りで４００億年ぐらいと考えれば、宇宙は十分膨張しており、質問者さんの疑問はなくなりますね。
というように宇宙については研究がまだ始まったばかりという程度なので理論や数字についてはあまり確定的に考える必要はないように思います。疑問をもって新しい発見を楽しむものですね。

satoumasaru · Answer

はじめまして、宇宙の話というのはおもしろいけれど雲をつかむようなことが多いですね。聞けば聞くほど堂々巡りのような・・・^^;

>宇宙の年齢が150億年とかって聞いた覚えがあるのですが、
>私の頭の中では、誕生から50億年しか経っていないのに100
>億光年以上の大きさがあることになり矛盾するような気が
>しています。

うーん、確かに不思議ですね。でも結局、宇宙が膨張していることにつきるのではないでしょうか？　誕生から５０億年たったときには、宇宙はもっと小さかったのです。光速度は不変なのですが、その間に宇宙がどんどん大きくなってきたんですね。そうすると距離がどんどん長くなってしまって、到着するのに時間がかかってしまったのです。

ですから１００億光年以上の大きさがあるのは現在の「大きくなった」宇宙なのです。誕生後５０億年の宇宙が必ずしも１００億光年の大きさである必要はありません。

まあ、誕生後５０億年後の宇宙がどれだけの大きさがあったのかわかりませんが^^;;

tyouei · Answer

宇宙は誕生から30億年目には既に、いくらかの銀河が形成されていたと聞いています。又、その時の直径は50億光年を越えていたそうです。
　
　#1の方の補足ですが、宇宙にAとBの二つの恒星があったとします。この二つの距離を1万として（単位は考えないで下さい）、そして、AからBの距離の2倍の位置にCがあります。当然、距離は2万です。それから一年後にAB間は距離が2万になったとすると、AC間は4万になります。つまりは比率の問題です。この場合、AB間の比率は1ですが、AC間は2です。ですから、　AB：AC＝1：2　の距離ととります。
　これを、AB間が1光年、AC間が2光年と置くと、一年間に移動する距離は1光年と2光年になります。そういう事です。
　物理学上、光よりも早く動ける物質はありませんが、宇宙や空間は物質ではありません。ですから、上記の事柄は可能です。

　ここに150歳の人が居たとしましょう、この人は50歳で子供を生みました。そしてこの子供はいま、100歳の筈です。

ranx · Answer

質問者さんの考えは、ある意味で正常です。
おかしいのは物理現象の方なんですね。
何がおかしいかと言えば、要するに、
はるかかなたでは光が遅くなるということです。
そんなはずはない。光速度不変は相対性理論の出発点のはず
と思いますよね。
実際、100億光年先まで出かけていって光の速度を測ったら、
我々の世界と同じ、秒速約30万ｋｍのはずです。
100億年かけて我々の世界に届いた時は、
やはり、普通に秒速約30万ｋｍです。
ところが、100億光年先の光を我々のいるところから見ると
遅く動いているように見えるんです。
いや、見られませんけど、そう考えざるをえないことになります。
変ですね。

imaruya · Answer

このページを参考にしてはいかがでしょうか

http://www.s-yamaga.jp/nanimono/uchu/bigbang-1.htm

光はずーっとまっすぐに進みます（重力レンズなどで曲がることもありますが）。そのため、宇宙が誕生した50億年前に、100億光年以上の大きさが合ったわけではなく、50億年前に出た光が、100億年経ってやっと今私たちの目で確認できたって理解したらどうでしょうか。その間でも、宇宙は膨張しています。

参考URL：http://www.s-yamaga.jp/nanimono/uchu/bigbang-1.htm

kensan39 · Answer

何の矛盾あるのか　解らないのですが
宇宙が産まれて100億光年後に誕生すると
50億年は合いますが　空を見て星が見えていますよね
あの星は殆ど存在しない事は　わかりますよね
太陽だって　今は別の場所に居るのですから
見えるのは光だけですから　光は届くのに時間が
掛かりますからね　星を見ると過去が見えるのです
それから現在を想像するのです

gauryi · Answer

膨張しつづける宇宙において、遠い銀河ほど早いスピードで遠ざかっているということを聞いたことがあります。
これによると、ある１点で光の速度を上回るために、現代物理学では宇宙の果てを見ることが理論上不可能なようです。

100億光年先の銀河って？

ひとことで言えば宇宙が膨張しているためです。

参考程度に

はじめまして、宇宙の話というのはおもしろいけれど雲をつかむようなことが多いですね。

宇宙は誕生から30億年目には既に、いくらかの銀河が形成されていたと聞いています。

質問者さんの考えは、ある意味で正常です。

このページを参考にしてはいかがでしょうか

何の矛盾あるのか 解らないのですが

膨張しつづける宇宙において、遠い銀河ほど早いスピードで遠ざかっているということを聞いたことがあります。

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