135億年の旅を読み解く「赤方偏移」ガイド:宇宙のタイムマシン「z」の秘密

1. はじめに:遠い宇宙からの「赤い手紙」

夜空の星々の光は、今この瞬間に放たれたものではありません。何万年、何億年という歳月をかけて届いた「過去からのメッセージ」です。遠くの銀河から届く光は、一様に「赤っぽく」変化しています。なぜ、宇宙からのメッセージは赤くなってしまうのでしょうか?

2. 救急車のサイレンと光の不思議(ドップラー効果)

救急車が通り過ぎるときの音の変化(ドップラー効果)を思い出してください。音の波が引き伸ばされると「低い音」になります。光も同様に、波が引き伸ばされると、私たちの目には「赤い色」として映るのです。

3. 宇宙が膨張すると光はどうなる?(宇宙論的赤方偏移)

風船の表面に波を描き、風船を膨らませてみてください。描いた波の長さがビューンと伸びるのがわかるはずです。

これと同じことが、膨張する宇宙でも起きています。宇宙そのものが広がっているため、そこを旅する光の波長も引き伸ばされます。これが「宇宙論的赤方偏移」です。

4. タイムマシンの目盛り「z」

天文学者は、この光の伸び具合を「z(赤方偏移)」という数字で表します。

5. 最新の発見が教えてくれること:MoM-z14の正体