実際のところ、宇宙はどれくらい大きいのか…銀河10万個分を超える「途方もない数字」
実際、宇宙はどれくらい大きいのか？
次に、宇宙がどれほど大きいのか、宇宙の階層性を小さいものから大きいものまで、順を追って見ていきましょう(「図:宇宙の階層性」)。 人間の身長は、近似的に考えて、1mくらいと言うことができます。これを基準に、単位をmで表していきましょう。 地球の直径は約1万2000キロメートルです。つまり、約1000万mのオーダーです。1000万はゼロが1の後に7個並ぶので、数学では10⁷mと表します。 一番近い天体は、地球の衛星である月です。月までの距離は約38万キロメートルで、光の速さの秒速30万キロメートルで進むと約1秒、つまり約1光秒の距離です。月の大きさは、地球の約4分の1です。見かけの大きさを角度で表すと、約0.5度です。 一番身近な自分で光っている星、つまり恒星は太陽です。地球からの距離は約1億5000万キロメートルで、約10¹¹mのオーダーです。光速で進むと約8分です。つまり約8光分の距離ということができるでしょう。太陽の大きさは、地球の約100倍です。月よりずっと遠くにあるので、見かけの大きさを角度で表すと、偶然、月と同じ約0.5度です。地球では日食と月食が両方起こり得るという奇跡的な位置関係にあります。 この見かけの大きさの偶然の一致がなければ、月も太陽も違う天体であるという概念が、より早く人類に認識されたでしょうし、地動説は、もっと早くに唱えられていたかもしれませんね。
太陽系から銀河団までを一望
次に大きな階層は、太陽系です。太陽を中心に太陽の重力で引き寄せられて回っている惑星、小惑星、彗星などの天体が形づくるのが太陽系です。典型的な大きさは約1兆m、10¹⁶mです。太陽系を飛び出すと、お隣の恒星であるαケンタウリまでは、約4.3光年。1光年は、約10¹⁶mです。 太陽を含む約1兆個の恒星の集合体である天の川銀河が、次の階層となります。大きさは約10万光年、つまり約10²¹mです。ここからは、天の川銀河を「われわれの銀河」と呼ぶことにしましょう。古くからの名前である「銀河系」は、他の銀河と紛らわしいので、特別な場合以外はなるべく使わないことにします。われわれの銀河の周りには、お供の小さい銀河(伴銀河)があります。アニメの宇宙戦艦が行ったことでも有名な大マゼラン雲もその1つで、距離は約16万光年先にあります。お隣の銀河であるアンドロメダ銀河までの距離は約250万光年で、約10²²mです。 その上の階層は、銀河が約50個から100個以上集まった銀河団です。大きさは約10²³m、つまり約1000万光年です。銀河団全体が熱い電子のプラズマに覆われ、銀河団全体から約1000万度のX線が放射されていることが知られています。
