謎のノイズは宇宙空間が引き延ばされた痕跡だった

米国・ベル研究所にある15メートルホーンアンテナ。これにより宇宙マイクロ波背景放射が最初に観測された。中央に立つ人物がペンジアス氏とウィリアム(NASA)

1964年、新型アンテナの試験中にアーノ・ペンジアスとロバート・ウィルソンが宇宙から等方にやってくる電波雑音に気づきました。宇宙マイクロ波背景放射のシグナル(信号)のことなど知らない彼らにとって、当初、それはノイズ(雑音)に過ぎませんでした。 考え得るすべてのノイズの原因を除去しても、そのノイズが残ります。彼らは最終的に、それが宇宙マイクロ波背景放射の証拠であることを示しました。 ただし、実際には、5ケルビンではなく、3ケルビンの宇宙マイクロ波背景放射として発見されました。 ここで、宇宙マイクロ波背景放射が絶対温度で3ケルビンということは、かつての宇宙が絶対温度で3ケルビンの低温の世界だったという意味ではありません。 かつての宇宙の物質の温度が摂氏数千度だったころに生じた電磁波の波長が、宇宙の膨張とともに、数千倍に引き伸ばされた結果、現在の宇宙では、絶対温度で3ケルビンの黒体放射の波長ごとの強度分布の様子(スペクトルとよびます)と等価になっているという意味です。 この大発見に対して、彼らは1978年にノーベル物理学賞を受賞しました。「ノイズの発見」がノーベル賞に値したのです。そのノイズは、宇宙論にとって貴重なシグナルだったのですから。