【簡単】夜空が暗い理由|オルバースのパラドックス

【簡単】夜空が暗い理由|オルバースのパラドックス 宇宙

「星は無数にあるのに、夜空ってなぜ暗いの? オルバースのパラドックスって何? 赤方偏移とは? 物理学って何だか難しそうだな…」

こういった疑問に物理学修士&MBAの筆者が解説します。

結論

オルバースのパラドックスとは天文学者ハインリー・オルバース(1758-1840)が提唱した「星が無数にあり、それらが規則正しく並んでいるなら、夜空は明るくなるはずなのに、なぜか夜空は暗い」といったパラドックスのことです。詳細は本記事にて解説します。

本記事の参考文献

本記事の内容

スポンサーリンク

オルバースのパラドックスとは

オルバースのパラドックスとは

オルバースのパラドックスとは天文学者ヴィルヘルム・オルバース(1758-1840)が提唱した「星が無数にあり、それらが等間隔で並んでいるなら、夜空は明るくなるはずなのに、なぜか夜空は暗い」といったパラドックスのことです。
月明かりのない快晴の夜には、3000個近い星が肉眼で見えて、200万個近い星が望遠鏡で見えます。
さらに、ハワイにある口径8.2mのすばる望遠鏡を用いると、3億個もの星が見える計算になります。このように考えていくと、地球から遠いと星一つの明るさは暗くなるが、星の数 も同じ比率で増えていくので、夜空は明るいはずなのです。このパラドックスが発生する理由を4つ紹介します。

星の配列

オルバースは星が規則正しく並んでいることを前提にしていましたが、実は星の並び方には偏りがあるのです。並んでいるというもの。つまり、手前の星の後ろに隠れるように星が 並んでいるというアイデアです。例えば巨大質量を持ったブラックホールの近くでは星が集まりやすいですし、逆にブラックホールから遠く離れた場所では星はありません。このように星の配列に偏りがあると全天(夜空の全域)が明るく輝くことはないのです。

星間物質

宇宙が完全に真空ではないことも、理由の1つです。宇宙には星間物質(分子雲や暗黒星雲)と呼ばれるガスや塵が散らばっていて、わずかながら星の光を吸収や散乱しています。つまり、遠くにある天体ほど光が弱くなるのです。

赤方偏移

米国の天文学者エドウィン・ハッブル(1889-1953)は、遠くの銀河はど高速で地球から遠ざかっていることを発見しました。そして遠い銀河ほど赤方偏移という光のドップラー効果を起こすため、星の光が赤くなったり、人間の目には見えないマイクロ波に変わるのです。さらに遠い星は光の速度以上で遠ざかっていくので、目に見えることはなくなるのです。

星の寿命

ウィリアム・トムソン(1824~1907)は、恒星の光のみで夜空を明るく照らすには、恒星の寿命が短すぎることに気づき、彼は宇宙を現在の10兆倍もの広さにするか、星の密度や寿命を桁違いに大きくしない限りは、夜空が明るくならないことを証明しました。
もし宇宙で次々と星が生まれ、生まれた星がすべて無限に輝き続けるのなら、夜空は明るくなります。としかし、明るく輝く星の寿命は数千万年~数億年程度で、長生きする暗い星でも百億年程度です。このため、無限に星が増え続けて夜空が明るく照らさ れることはないのです。

↓さらに宇宙について知りたい方はコチラ↓

スポンサーリンク