ゼロからわかるビッグバン - 宇宙には見えない何かがあるの？～ダークマターとダークエネルギーのお話～

宇宙には見えない何かがあるの？～ダークマターとダークエネルギーのお話～

Tags: ダークマター, ダークエネルギー, 宇宙の成分, 宇宙論, ビッグバン理論

私たちの住む宇宙は、ビッグバンによって始まったと考えられています。そして、ビッグバンの後、宇宙は大きく姿を変えながら今の私たちが見るような星や銀河、そして生命が生まれる世界になりました。

宇宙のことを考えるとき、私たちは普段、目に見える星やガス、塵などを想像するかもしれません。しかし、実は今の宇宙は、私たちの知っている「目に見えるもの」だけでできているわけではないらしい、ということが分かってきました。

今回は、ビッグバン後の宇宙の姿や、宇宙がどのように広がっているかを理解する上で、とても大切だと言われている「見えない何か」について、やさしくお話ししたいと思います。それは、「ダークマター」と「ダークエネルギー」と呼ばれるものです。

まず、「ダークマター」についてです。「ダーク」は「暗い」、「マター」は「物質」という意味ですね。つまり、「暗い物質」あるいは「見えない物質」といった意味になります。

これは、その名前の通り、私たちには直接見ることができない物質です。光を出したり、光を反射したりしないため、望遠鏡を使っても見ることができません。

では、なぜ「見えない」のに、科学者はそんなものがあると考えているのでしょうか？

それは、その「重さ」、つまり「重力」の働きによって、間接的にその存在がわかるからです。

例えば、たくさんの星が集まってできている「銀河」というものがありますね。銀河の中の星たちは、銀河の中心の周りをぐるぐると回っています。この回り方を詳しく調べてみると、銀河全体の目に見える物質（星やガスなど）の重さだけでは説明できない速さで回っていることが分かったのです。

まるで、目に見えないけれど、そこにたくさんの重しがあって、星たちを引っ張っているかのように見えるのです。科学者は、この「見えない重し」の正体がダークマターだと考えています。

ダークマターは、宇宙全体の物質の約8割を占めていると言われています。つまり、私たちの知っている普通の物質よりも、ずっとたくさん存在しているのです。宇宙の構造ができあがる上で、このダークマターが重要な役割を果たしたと考えられています。

まだその正体ははっきりと分かっていませんが、宇宙には私たちの知らない「見えない重し」がたくさんあるらしい、ということだけ、まずはイメージしていただければと思います。

次にもう一つの「見えないもの」、「ダークエネルギー」についてお話ししましょう。

こちらはさらに不思議なものです。「エネルギー」と名前がついていますが、これもまた直接見たり触れたりできるものではありません。

ダークエネルギーの存在が考えられるようになったきっかけは、宇宙の広がり方に関する発見でした。宇宙はビッグバンの後、ずっと膨張を続けていることは分かっていましたが、その膨張がだんだん遅くなるのではなく、なんと「加速」しているらしい、ということが観測によって分かったのです。

これは例えるなら、投げ上げたボールが重力で落ちてくるどころか、どんどん加速して遠ざかっていくような、私たちの感覚とは少し違う現象です。

この宇宙が加速して膨張していく現象を説明するために考え出されたのが、ダークエネルギーという存在です。これは、宇宙空間そのものに宿る、まるで宇宙を外側へ外側へと「押し広げる力」のようなものだと考えられています。

ダークエネルギーは、宇宙全体が持つエネルギーや物質の約7割近くを占めていると言われています。つまり、宇宙全体から見ると、私たちの知っている普通の物質や、先ほどのダークマターよりも、さらに多く存在しているらしいのです。

ダークエネルギーの正体も、まだ全く分かっていません。なぜ宇宙を押し広げるような力が働くのか、どうして空間に宿るのか、科学者たちは様々な研究を続けています。

さて、今回は「ダークマター」と「ダークエネルギー」という、宇宙を満たす「見えないもの」について簡単にお話ししました。

これら「見えないもの」が、宇宙全体の約95%を占めていると考えられています。私たちが普段目にしている星や銀河、そして私たち自身を作っている普通の物質は、たったの約5%にすぎないのです。

ビッグバンから始まった宇宙が、今のような姿になり、そしてこれからもどのように変わっていくのかを考える上で、このダークマターやダークエネルギーの存在は非常に重要です。

まだ多くの謎に包まれた存在ですが、科学者たちは宇宙からの様々な手掛かりをもとに、その正体を解き明かそうとしています。

ビッグバン理論は、宇宙の始まりだけでなく、宇宙がどのように進化して今の姿になったのか、そしてこれからどうなるのかを考えるための大きな枠組みを与えてくれます。その中には、今回ご紹介したような、まだ解明されていないけれどとても興味深い謎がたくさん含まれているのです。

「宇宙には、私たちの知らない見えないものが、それもたくさんの割合で存在しているらしいんだな」と、なんとなくでも感じていただけたら嬉しいです。