宇宙には銀河と太陽がいくつあるのでしょうか？科学的観察は真実を語る

この記事はネットユーザーからの同様の質問に答えたもので、以下のスクリーンショットをご覧ください。

この質問を見た瞬間、天文学の知識があまりない人が質問していることは分かりましたが、学び、物事の真相を究明しようとするこの精神は非常に素晴らしいので、私は賛成します。

まず、質問にある 2 つの誤りを整理しましょう。一つ目は、宇宙には「銀河」がいくつあるのかという疑問です。宇宙には多くの銀河がありますが、天の川銀河は私たちがいる銀河のことを指しているので、一つしかありません。宇宙には天の川銀河に似た銀河がたくさんあるかもしれませんが、天の川銀河とまったく同じ銀河は存在し得ません。たとえ存在したとしても、それは天の川銀河と呼ばれることはないでしょう。なぜなら、天の川銀河は、人間が自分たちの住む銀河に付けた名前にすぎないからです。

2つ目は、すべての「銀河」に「太陽」があるという問題です。太陽は、地球が位置する惑星系内の唯一の主要な恒星を指します。天の川銀河全体でたった一つしかありません。投稿者の名前が○○であるように、そのような人は中国全土でたった一人しかいません。他の銀河には私たちの太陽は存在しません。それは質問者が他の国に存在しないのと同じです。

質問者が言う太陽が太陽型の恒星を指すのであれば、天の川銀河や他の銀河にも太陽型の恒星は数多く存在します。

星は質量に応じて分類されます。太陽の質量は1.9891*10^30kg（キログラムまたはキログラム）です。天文学界では、太陽の約0.8～1.2倍の質量を持つ星を黄色矮星と呼んでいます。黄色矮星の正式な学名はGV星で、スペクトルがG型で光度がVの主系列星です。このタイプの星の中心核は継続的に核融合を起こし、水素をヘリウムに融合しており、表面温度は5300〜6000Kです。

天の川銀河には約4000億個の恒星があり、そのうち黄色矮星は約20％、つまり約800億個を占めています。

他の銀河にも太陽はあるのでしょうか?先ほども述べたように、宇宙には天の川と呼ばれる銀河が 1 つだけあり、太陽と呼ばれる星も 1 つだけです。しかし、宇宙には天の川銀河に似た銀河が数多く存在し、それぞれの銀河には太陽に似た星が数多く存在します。

現代の宇宙の標準モデル理論によれば、宇宙は約138億年前に誕生し、無限に小さな特異点から爆発したとされています。宇宙は誕生以来、超光速で膨張し続けています。観測可能な宇宙の半径は現在約465億光年です。

ガリレオに始まり、人類は望遠鏡を使って星空を観察し、空に見える星は基本的に太陽系の外にあり、太陽に似ているが大きさが違うだけであることを発見しました。その後、人々はこれらの星がほとんどすべて同じ銀河にあることを発見し、科学者たちは私たちの故郷であるこの銀河を天の川銀河と名付けました。その後、天の川銀河の外にも非常に多くの銀河が存在することが発見されました。

その結果、人間が理解する宇宙はどんどん大きくなり、層を重ねた天体構造を形成します。この構造では、地球と月が最も小さく、地球月系と呼ばれます。次に太陽系があります。太陽系は、半径約 1 光年の 8 つの主要な惑星と数百の準惑星、衛星、無数の小惑星、彗星で構成されています。そして太陽は、天の川銀河にある4000億個の恒星の中のごく普通の恒星の一つに過ぎません。

天の川銀河の直径は約 20 万光年で、局部銀河群に属する 50 個以上の銀河の 1 つです。局部銀河群は局部超銀河団の一部です。この超銀河団には数百の銀河団（グループ）が含まれており、約1億光年の領域をカバーしています。最大の銀河団は少なくとも 2,500 個の銀河を含むおとめ座銀河団です。

この超銀河団の構造はラニアケア超銀河団と呼ばれ、少なくとも 10 万個の銀河が含まれています。その上には数百億光年まで広がる構造物があります。

これらの銀河は大きさがさまざまですが、天の川銀河は中規模の銀河の 1 つにすぎません。小さな銀河には、私たちに最も近い大マゼラン雲のような約 100 億個の恒星があります。巨大銀河は私たちの想像をはるかに超える大きさで、例えば、地球から30億光年離れたところで発見された銀河は、直径が天の川銀河の160倍、質量が天の川銀河の約2400億倍もあります。

天文学者はこの銀河を古代ギリシャ神話の巨人「アルキュオネウス」にちなんで名付けました。そこの星の構造が天の川銀河と似ているとすれば、星の数はおよそ960兆個になる。

これらの銀河はどれも天の川銀河とまったく同じではありませんし、太陽系とまったく同じ星もありませんが、似たような銀河や星は確かにたくさんあります。そのため、宇宙には天の川のような銀河が数多く存在し、太陽のような星も無数に存在します。

宇宙には銀河や星がいくつあるのでしょうか？少なくとも今のところ、宇宙に銀河がいくつあるのかは誰も知りません。しかし、ハッブル望遠鏡が撮影した素晴らしい写真を参考にすれば、宇宙の銀河の数についての想像を広げることができます。

この写真セットは、ハッブル ディープ フィールド (略して HDF)、ハッブル スーパー ディープ フィールド (略して HUDF)、ハッブル エクストリーム ディープ フィールド (略して XDF) と呼ばれています。現在、私たちが知っているのは最後の 2 枚の写真だけですが、それだけでこの問題を説明するのに十分です。

ハッブル スーパー ディープ フィールドは、ハッブル ウルトラ ディープ フィールド、略して HUDF とも呼ばれます。 2003年9月24日から2004年1月16日までの3か月間、ハッブル望遠鏡で撮影されたデータを、ある場所に焦点を当てて集積したものです。これはろ座にある小さな領域で、可視領域は約 3 分角で、これは天球全体の 1270 万分の 1 に相当します。慎重に同定した結果、少なくとも 10,000 個の銀河が含まれていることが判明しました。

この小さなターゲットは、天の川銀河の星々の間の密集した隙間を通過し、天の川銀河のすべての天体を避けたため、写真には遠くの銀河が写っています。これは、ハッブル望遠鏡の可視光カメラで撮影された宇宙の最も遠い画像です。最も遠い銀河は私たちから130億光年離れています。

この写真に写っている銀河の数と宇宙等方性の原理、つまり銀河の密度はどの方向でも同じであるという結論によれば、観測可能な宇宙全体には少なくとも 10,000*12,700,000 個の銀河、つまり 1270 億個の銀河が存在することになります。

ハッブル・エクストリーム・ディープ・フィールド（ハッブル・エクストリーム・ディープ・フィールドとも呼ばれ、略称は XDF）は、2012 年 9 月 25 日に NASA によって公開されました。

これはハッブル望遠鏡を南の空の小さな一角に向けたものです。視野の直径は満月の10分の1以下です。近赤外線領域まで視野角が広がる測量用先進カメラと第3世代広域カメラを採用しています。 50日間観測し、累積露出時間は200万秒を超え、2,000枚以上の合成写真を撮影した。

この写真の表示領域は HUDF より小さく、全天球の約 3,200 万分の 1 ですが、HUDF より 75% 多くの銀河が表示されています。つまり、宇宙には少なくとも 5,600 億個の銀河があることになります。

NASAによると、XDF写真に写っている最も若い銀河は約4億5000万年前に誕生した銀河だという。非常に明るい青色巨星が多数見られ、これはこの銀河がまだ初期段階にあることを示しています。宇宙の年齢である138億年に基づいて計算すると、これらの銀河は私たちから133億光年以上離れていることになります。

これは人類がこれまでに得た最も遠い情報であり、人類が宇宙の始まりにどんどん近づいていることを示しています。 NASAは、最近打ち上げられたウェッブ望遠鏡により、人間の視覚を宇宙の始まりに2億光年以上近づけることができ、ビッグバンから2億年後の宇宙の様子を見ることができると発表した。その時に銀河は形成されたのでしょうか?待って見てみましょう。

したがって、科学者が宇宙には何兆もの銀河があると言うとき、それは単なる無作為の発言ではなく、大量の観測証拠と理論的議論に基づいた推定値です。天文学者は現在、観測可能な宇宙には少なくとも2兆から10兆個の銀河が存在すると考えています。

科学界は現在、観測可能な宇宙の外側にある観測不可能な宇宙がどれだけの大きさなのかを知りません。そのため、宇宙全体に銀河がいくつあるのかを正確に知ることは決してできないかもしれません。それぞれの銀河には、太陽のような恒星が数百億個を含む、数十億個の恒星が存在します。したがって、宇宙に星がいくつあるのか、太陽のような星がいくつあるのかは誰にもわかりません。

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