【徒然】地球の壮大な物語 ~恒星・銀河の始まり~

はいたい
みさこです。

誰得?自分得!な壮大な物語、第2弾!「恒星・銀河の始まり」のスタートです。
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やりたいことが壮大すぎて、死ぬまでに書き終われるのか超心配なので
時間のあるときに少しずつ書いていきます(^^;
サグラダファミリアのようにはならないようにしなきゃ。。

宇宙誕生(ビッグバン)から50万年後、
宇宙に光が一つもない暗黒時代を迎えました。
その後どうやって光り輝く宇宙になったのか。。
現在私たちの身の周りにある酸素や窒素がどのようにしてできたのか
などを徒然っとしたいと思います。

暗黒の世界を突如照らす輝く星 ~ファーストスター~

暗黒時代の宇宙。
そこには暗黒物質(ダークマター)とヘリウムと水素のガスが存在していました。
そこにはガスが偶然濃く存在した場所とほとんどない場所がありました(ガスのムラ)

探査機WMAPによってわかったビッグバン直後のガスのムラ

探査機WMAPによってわかったビッグバン直後のガスのムラ
写真はナショナルジオグラフィックから。

このガス密度が高い場所では微力な重力で、
時間をかけて非常に少しずつガスが集まり始めました。
(本当はダークマター(質量が大きい)が多いところに集まった説が有力)

水素とヘリウムで出来たガスの塊が大きくなり
その重力(圧力)で中心温度がどんどん上がり、
1千万度に達したとき突如核融合が始まりました。
近くまで集まっていたガスを一気に吹き飛ばし、ガスの塊は恒星となりました。

身近な恒星、太陽。
写真はwikipedeiaから拝借してます。

水素とヘリウムだけで輝いている星、それをファーストスターと呼んでいます。

新たな原子の誕生

太陽を含む恒星は核融合によって光っています。

核融合とは原子核同士がぶつかり、繋がり、新たな原子を作ることです。
元の原子の質量の合計と新たな原子の質量に差があるので
その差分がエネルギーとなります。
そうやって爆発が起きているらしいのです。(私にはよくわかっていない。。)

ここで大きなポイントとしては、
新しい原子(とエネルギー)ができるということです。

H(水素)+H+H+H→大きな圧力→He(ヘリウム)+エネルギー
という感じです。

ファーストスターは次々と新しい原子を作り始めました。

周期表

ファーストスターの元は黄色、ファーストスターが作り上げたであろう原子がオレンジ色。
周期表を書いたの、すっごい久しぶりです。受験期以来かも。。

ファーストスターの質量は太陽の40~50倍とも言われています。
表面温度は10万度。
明るさは太陽の100万倍とも言われています。

大きすぎる恒星の寿命は短くなります。(核融合し尽くしてしまうのが早い)
最後には巨大な爆発をして、
作った原子や水素やヘリウムなどなどのガスを周囲にまき散らします。

イメージ図 オリオン大星雲。 ハッブル宇宙望遠鏡が撮った写真。
大爆発を起こし、最後を迎えた星は周囲にガスをまき散らしています。

長い時間をかけて、ファーストスターが作りあげた原子のガスを集めてできた星、
それがセカンドスター。

上のハッブルの写真の中にある青く輝く小さな星、
それが爆発によってまき散らされたガスを集めてできた新しい星。
セカンドスターもそのように出来上がっていきました。
同様に核融合で新たな原子を作っていきます。
(原子記号が大きいほど重い原子のため、中心核に集まる。
中心核にある原子ほど核融合の元となり新たな原子ができていくんだと思われる)

恒星が生まれては新しい原子を作る、もしくは重い原子を増やす。
これを繰り返して今、地球に存在する原子ができているんです。
なんとも壮大!!

※恒星の核融合でできるのは鉄まで。

銀河の始まり

最初は小さかった宇宙。
ガスが集まった場所では沢山の恒星ができた。
その恒星同士がひき合い、銀河ができたと考えられます。

恒星が最後を迎え、銀河に新しい星ができる。
それを繰り返しているんです。

銀河には大きなブラックホールがあるとされています。
私達が住んでいる天の川銀河にもブラックホールがあるとされていて
現在、天文学者が探しまくっているんです(^^)

今はブラックホールなど、大きな質量を持つ星を中心として
銀河が存在しているのかもしれませんが、
最初はただの恒星の集まりだったのかもしれません。

【雑学】重力とは空間を歪ます力

アイザック・ニュートンは
「すべてものは引かれあう。それは質量が大きいほど強い」とした。(万有引力)

それだけでは足りないと
アルベルト・アインシュタインは一般相対性理論で時空の歪みとした。

イメージとしてはピンっとはった布にボールを落とした感じ。
布がゆがみますよね。

重力

重力のイメージ。この布にボールよりも小さなビー玉を落とすとビー玉はボールに近づきます。
ボールが動いているとビー玉は近づこうとしますが、ボールがその分離れるため、ボールとの距離は一定になったりします。
これが衛星の動きです。

ちゃんちゃん。

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