【テクノロジー解説】宇宙の「産声」をとらえた衛星COBE:ビッグバンのなごりの光は、いま絶対零度より約2.7℃高いだけ。10万分の1度のわずかなムラが、銀河や星、そしてわたしたちが生まれるもとに(2006年ノーベル物理学賞)

プレ男宇宙がはじまったころのことって、どうしてわかるの?だれも見てないのに。

メル美そのころの「光のなごり」が、いまも宇宙に残ってるんだって。

こんにちは、Dr. Taro です。 「テクノロジー解説」、今回は宇宙マイクロ波背景放射です。2006年のノーベル物理学賞の発表をもとにまとめました。

宇宙の赤ちゃん時代をのぞく

• 2006年の賞は、宇宙の赤ちゃん時代をふり返り、銀河や星のはじまりを理解しようとする研究に贈られました
• 使われたのは、NASAが1989年に打ち上げた衛星「COBE(コービー)」です
• ビッグバン説によると、宇宙マイクロ波背景放射は、宇宙のいちばん最初のころのなごりの光です

3,000℃から2.7度へ

• ビッグバン直後の宇宙は、光りかがやく物体のようなものでした。そうした物体が出す光は、波長ごとの強さが温度だけで決まる特別な形になります。これを「黒体放射」といいます
• 光が出されたとき、宇宙の温度は約3,000℃でした
• その後、宇宙が広がるにつれて光は冷え、いま測れる光の温度は、絶対零度より約2.7度高いだけです
• 受賞者たちは、COBEがとらえた黒体放射の形から、この温度を計算しました

プレ男3,000℃が、宇宙が広がるうちに2.7度まで冷えたのか!

観測9分で、拍手かっさい

• COBEは、1989年11月18日に打ち上げられました
• 観測をはじめてわずか9分で、完ぺきな黒体放射の形をとらえました。のちにそのグラフが天文学の学会で示されると、総立ちの拍手がわきました
• この結果はビッグバン説を強く支えました。COBEが測ったような背景放射を予言するのは、ビッグバン説だけだからです
• そして、宇宙論が精密な科学になるはじまりにもなりました

10万分の1度のムラが、銀河をつくった

• COBEのもう1つの役目は、方向による温度のわずかなちがいをさがすことでした
• 見つかったのは、10万分の1度ほどのほんのわずかな温度のムラ。これは、宇宙の物質が集まりはじめたようすを示しています
• このしくみがなければ、物質は宇宙に均一に散らばったままで、銀河も星も、わたしたちのような生命も生まれなかったでしょう

1,000人をこえるチームワーク

• COBEの成功は、1,000人をこえる研究者や技術者のチームワークの成果です
• ジョン・マザー博士は、全体をまとめ、黒体放射の形を明らかにした実験を担当しました
• ジョージ・スムート博士は、温度のわずかなちがいを測る責任者でした
• その後、WMAP衛星がよりくっきりした画像を得て、ヨーロッパのプランク衛星の打ち上げも予定されていました(2006年当時)

衛星COBEは、ビッグバンのなごりの光が完ぺきな黒体放射の形をしていること、そして10万分の1度ほどの温度のムラがあることをとらえました。このムラが、銀河や星が生まれるもとになりました。

宇宙のテクノロジーつながり

• 宇宙の膨張は加速していた:宇宙の膨張は「加速」していた
• 天の川銀河の中心:天の川銀河の中心には何がある?
• 宇宙から地球を見る衛星:ひまわり

プレ男ぼくたちがいるのは、10万分の1度のムラのおかげなんだね。

メル美9分で結果が出て拍手かっさいって、ドラマみたい。

まとめ

• 宇宙マイクロ波背景放射=宇宙のいちばん最初のころの光のなごり
• 1989年打ち上げの衛星COBEが、完ぺきな黒体放射の形をとらえた(観測9分)
• 光の温度は、約3,000℃から冷えて、いまは絶対零度より約2.7度高いだけ
• 10万分の1度の温度のムラ → 物質が集まり、銀河や星ができるもとに
• ビッグバン説を強く支え、宇宙論を精密な科学に(2006年ノーベル物理学賞)

参考文献

1. The Royal Swedish Academy of Sciences. Press release: The Nobel Prize in Physics 2006. NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2006/press-release/ (閲覧日:2026年10月10日)

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