質問: 今から約140億年前に起こったとされる、宇宙の始まりの大爆発のことを何というでしょう?
回答: ビッグバン

タイトル: 宇宙
原子は電気的に中性で反発しないため、やがて重力で纏まり始めて、約1~1.5億年後にはファーストスターが、約9億年後には星や銀河を形成するようになった。しかしその後、宇宙の地平線問題や平坦性問題といった、初期の単純なビッグバン理論では説明できない問題が出てきた。これらを解決する理論として1980年代にインフレーション理論が提唱され、ビッグバン以前に急激な膨張(インフレーション)が起こった、とされるようになった。この理論では宇宙の真の誕生はビッグバンの前に無から生じ、急激な膨張(インフレーション)を経てからビッグバンが起こったという。インフレーション時に内包するエネルギーにはわずかなムラがあり、このムラが原子の集積を呼び込んだ事、またムラが一様だったため宇宙が平坦になったとしている。

タイトル: ビッグバン
Ia型超新星を用いた宇宙膨張速度の測定や宇宙マイクロ波背景放射の揺らぎの観測、また銀河の相関関数の測定から、我々の宇宙の年齢は137.99 ± 0.21億年と見積もられている。「これら三つの独立した観測結果が一致しているという事実は、宇宙に含まれる物質やエネルギーの詳細な性質を記述する、いわゆるΛ-CDMモデルを支持する強い証拠である」と考えられている。初期宇宙は信じられないほど高いエネルギー密度と、それに伴う非常に高い温度と圧力で一様・等方的に満たされていた。その後宇宙は膨張して冷却し、それに伴って相転移を引き起こした。この相転移は水蒸気が凝結したり水が凍ったりする物理過程と類似しているが、宇宙の相転移は素粒子に関連した過程である。プランク時代の約10秒後、相転移によってインフレーションと呼ばれる宇宙の指数関数的膨張が引き起こされた。

タイトル: 時間
物理学においては、1927年にベルギーのジョルジュ・ルメートルが「宇宙は primeval atom(原始的原子)の“爆発”から始まった」とする説(ビッグバン仮説)を発表した。

タイトル: 宇宙の年表
宇宙の年表(うちゅうのねんぴょう)は我々の住む宇宙で起きた出来事の年表であり、ビッグバン理論を中心に他の科学理論も交えてまとめたものである。宇宙の歴史、宇宙の展開、宇宙の進化などとも表現されるものであるが、他の宇宙では冷却速度や対称性の破れ方の違いなどによって違った過程をとる可能性もあるので注意が必要である。観測によれば、宇宙はおよそ138億年前に誕生した。それ以来宇宙は3つの段階を経過してきている。未だに解明の進んでいない最初期宇宙は今日地上にある加速器で生じさせられるよりも高エネルギーの素粒子からなる高温の状態であり、またほんの一瞬であったとされている。そのためこの段階の基礎的特徴はインフレーション理論などにおいて分析されているが、大部分は推測からなりたっている。次の段階は初期宇宙と呼ばれ、高エネルギー物理学により解明されてきている。

タイトル: ビッグバン
ビッグバン(英: Big Bang)とは、宇宙は非常に高温高密度の状態から始まり、それが大きく膨張することによって低温低密度になっていったとする膨張宇宙論(ビッグバン理論)における、宇宙開始時の爆発的膨張。インフレーション理論によれば、時空の指数関数的急膨張(インフレーション)後に相転移により生まれた超高温高密度のエネルギーの塊がビッグバン膨張の開始になる。その時刻は今から138.2億年(13.82 × 10年)前と計算されている。遠方の銀河がハッブル=ルメートルの法則に従って遠ざかっているという観測事実を一般相対性理論を適用して解釈すれば、宇宙が膨張しているという結論が得られる。宇宙膨張を過去へと外挿すれば、宇宙の初期には全ての物質とエネルギーが一カ所に集まる高温度・高密度状態にあったことになる。

タイトル: 月以外の地球の衛星
月の誕生を説明する説で最も有力視されているジャイアント・インパクト説によれば、原始地球と火星サイズの原始惑星テイアの衝突で生じた破片が集まって月になったとされているが、2011年にカリフォルニア大学サンタクルーズ校のエリック・アスフォーグ (Erik Asphaug) とマーティン・ジャッツィ (Martin Jutzi) は、この時誕生した月は1つではなく、一方が他方の3倍の大きさを持つ2つの月が同時に誕生し、互いに地球を挟んで反対側に位置していたと主張した。この2つの衛星は、誕生から8000万年間は互いに軌道を共有しながら安定して公転していたが、やがて地球の重力によって衛星の軌道が遠ざかり、太陽の重力の影響で衛星軌道が不安定になると、小さな衛星が大きな衛星に引き寄せられて、2km/sという低速で衝突したとされている。

タイトル: 地球空洞説
以下、まずは主な説を年代順に挙げる。その他の出来事と以後の流れは、次の通り。

タイトル: ザ・ユニバース 〜宇宙の歴史〜
ザ・ユニバース~宇宙の歴史~(The Universe)とは、ヒストリーチャンネルで放送されている宇宙を題材としたアメリカ製作の番組。日本ではかつてBS朝日でも順不同で#13まで放送されていた。

タイトル: UDF12-3895-7114
UDF12-3895-7114とは、地球から見てろ座の方向に約305億光年離れた位置に存在する天体である。UDF12-3895-7114は、宇宙誕生からわずか約5億8000万年経過した宇宙に存在する天体である。この時代は、宇宙に存在する陽子と電子が結合し、光がまっすぐ進むようになっている。これを宇宙の晴れ上がりと呼ぶが、UDF12-3895-7114のような宇宙初期の天体は、大質量の恒星が多く、そこから放出される紫外線が、宇宙の再電離を起こしたと推定されている。これは初期宇宙の進化を考える上で重要である。UDF12-3895-7114は赤方偏移の値がほぼ同じUDF12-3947-8076のほか、複数の宇宙初期の天体と共に発見された。このことは、UDF12-3895-7114のような天体が特殊な存在ではないことを示している。

タイトル: 天体衝突
天体衝突(てんたいしょうとつ)とは、小惑星や彗星といった宇宙にある天体が、地球など他の天体に衝突することである。隕石の落下を伴う場合は、隕石衝突、隕石落下とも言われ、衝突された側の天体に、クレーター(衝突クレーター・隕石孔)を残すこともある。天体衝突は太陽系天体の形成・進化に大きく寄与してきた。月やその他の岩石天体が多くのクレーターに覆われているという事実は、天体衝突が太陽系の歴史において普遍的な現象であることを示している。また、K-Pg境界のように、地球への天体衝突イベントには地質学的に記録されているものもあり、こうした衝突は地球生命圏の進化に大きな影響を与えたと考えられている。

タイトル: アインシュタイン方程式
1929年にハッブルが宇宙の膨張を観測的に示した後、1931年にはアインシュタイン自身により「人生最大の過ち」として消去された。しかしながら、近年の宇宙のインフレーション理論や素粒子物理学との関連の中で、宇宙項(に相当する斥力)を再び導入して考えることが通常行われており、むしろ重要な意味を与えている場合がある。観測的宇宙論において、宇宙膨張を加速させている謎のエネルギーとして、ダークエネルギーが提案されている。ダークエネルギーは方程式上では宇宙項である。

タイトル: 爆発
爆薬が爆轟現象を起こすと、化学反応が超音速で未反応部分へ伝播していく。この爆轟波は爆薬を急速に高圧・高温のガスへと変化させる。 内部から発生した爆轟波が爆薬の表面に達するとガスの急激な膨張を生じ、周囲の空気や構造物に強大な衝撃波を超音速で伝達し、空気中においては爆風となる。元々は1866年にアルフレッド・ノーベルによって爆発を制御するダイナマイトの発明により、土木工事や鉱山開発などに活用され、間もなく戦争における兵器として使用された。爆発は化学現象である一方で物理現象でもあり、複雑に絡み合っているとされる。

タイトル: グリーンランタン
太古の昔、宇宙の中心にある惑星オア(OA)で発達した超科学により繁栄を謳歌していた異星人種族がいた。 今から約44億年前、彼らの科学者の一人が、タブーとされていた「現在の宇宙創世以前の宇宙」の観察を試みるが、実験に失敗する。その結果、次元を揺るがす大爆発がおこり、この宇宙と隣接したアンチマター・ユニバースから、後に「悪」と名付けられる波動がこの宇宙に流出し始めた。オア人たちはこの事件を自らの原罪とし、ガーディアンズ・オブ・ザ・ユニバース(Guardians of the Universe)を名乗って、全宇宙の平和を守ることを誓う。宇宙に秩序をもたらすことを使命としたガーディアンズは、まず混沌の存在である“魔法”を宇宙中から集め、ある恒星の内部に封印する(この“魔法”は後に自我を持ち、自らをスターハート(Starheart)と名乗るようになる)。

タイトル: いっかくじゅう座V838星
発見後すぐ、いっかくじゅう座V838星の位置に、爆発以前にガイド星星表やIRASカタログへ記載された天体が同定され、2MASSなどの観測データがあることもわかった。増光前の観測データと、増光後のスペクトルなどを総合して、太陽よりやや小さく、典型的なものよりだいぶ暗いF型主系列星と推定されたが、増光に伴って発生した「光のこだま」現象を正しく解釈できなかったことにより、距離を2,000から2,600光年と見積もったことに基づく結果であった。より正確な推定によって、いっかくじゅう座V838星までの距離は約2万光年と求められた。この距離が正しいとすると、この恒星はもっと大きく、太陽よりかなり明るいことになる。質量は太陽の5倍から10倍と見積もられ、光度も太陽の550倍から5,000倍となった。爆発前の半径は太陽のおよそ5倍で、表面温度は4,700から30,000K程度あったと予想される。

タイトル: 元素
そしてある程度のヘリウムが蓄積され温度が1億度に達すると中心核でヘリウム3個の核融合であるトリプルアルファ反応が起こり、炭素が生成される(ヘリウム燃焼過程)。比較的軽い星では膨張し赤色巨星となり、やがて星間ガスとして元素を放出しながら白色矮星となる。質量が太陽の3倍程度までの恒星では、核融合反応で生成される元素は炭素止まりだが、より大きな星では核に溜まった炭素や酸素を使う反応(炭素燃焼過程や酸素燃焼過程)へ進み、ネオンやケイ素等を経て最終的に鉄までが生成される。安定した鉄の原子核は電気反発力が強く核融合を起こさないため、恒星の中心部ではエネルギー発生が止まる。この段階で恒星は鉄を中心に外側に段々と軽い元素が多層を成し、たまねぎのような構造となる。これが超新星爆発を経て放出される。恒星内の核融合反応では、鉄より重い元素はほとんど生成されず、ごくわずか生じてもすぐに分解してしまう。

タイトル: 銀河間星
銀河間星の形成過程は現在でも分かっていないが、最も広く信じられている仮説では、2つかそれ以上の銀河の衝突が恒星を銀河間空間に放り出すというものである。別の仮説では、これらの恒星は、超大質量ブラックホールによって銀河から弾き出されたものだと予測している。

タイトル: ハリファックス大爆発
ハリファックス大爆発(ハリファックスだいばくはつ、英語: Halifax Explosion)は、1917年12月6日朝、カナダのノバスコシア州ハリファックスで発生した大災害である。アッパー・ハリファックス港(英語版)とベッドフォード湾(英語版)を繋ぐ狭い水路で、ノルウェー船「イモ(Imo)」が、高性能爆薬を積んだフランスの貨物船「モンブラン(Mont-Blanc)」と衝突し、モンブランで発生した火災が積荷に燃え移り、ハリファックスのリッチモンド地区(英語版)を破壊する大爆発を起こした。爆風や破片、火災、建物の倒壊により約2,000人が死亡したほか、推定9,000人が負傷した。この爆発は、核兵器開発以前に発生した人によって引き起こされた最大の爆発であり、おおよそTNT換算で2.9キロトンに等しいエネルギーを放出した。

タイトル: マゼラニックストリーム
マゼラニックストリーム Magellanic Stream は大小マゼラン雲の近くに広がる中性水素(HI)のガスである。1972年にWamnierとWrixonが発見し、1974年にはMathewsonらがその成因にマゼラン雲との関係を見出した。これに先立ち1965年には異常な視線速度をもつガス星雲がこの領域に存在することが知られていたが、ガスの位置と広がりは正確に把握できず、マゼラン雲との関係も不明であった。その後の観測でわかったガスは大変長く(地上観測で100度ほどあるらしい)、その形状は銀河系などと比較するとかなり直線状である。この領域としては視線速度差が異常に大きく、周辺銀河の視線速度パターンに同期するものではない。高速度雲(HVC)としては古典的な例である。階層型クラスタリング研究からわかるのは、銀河が長い時間をかけてより小さな銀河の衝突により形成されたことである。

タイトル: 銀河フィラメント
2006年に科学者たちは、3つのフィラメントが撚り集まって、人類に知られている最大の構造を形成していると発表した。これは、高密度に寄り集まった銀河と、ライマンアルファ・ブローブ(英語版) (Lyman alpha blob) として知られている巨大なガス塊から構成されている。2013年1月11日に、 Roger Clowes が率いるランカシャー中央大学(英語版)の研究者達が、サイズではそれ以前に発見された全ての銀河フィラメントを凌ぐ、U1.27大クエーサー群 (別名:Huge-LQG) の発見を発表した。2013年11月には、ガンマ線バーストを参照ポイントとする方法で、ヘルクレス座・かんむり座グレートウォールと名付けられた巨大な銀河フィラメントが発見された。長さは U1.27 を凌ぐ100億光年にも達し、全ての宇宙の構造物として最大の大きさである。

タイトル: 潮汐破壊現象
潮汐破壊現象(ちょうせきはかいげんしょう)、星潮汐破壊現象(ほしちょうせきはかいげんしょう) (英: tidal disruption event, TDE) または潮汐破壊フレア (tidal disruption flare) は、超大質量ブラックホール (SMBH) に星が十分に接近したことで、ブラックホールの潮汐力に引き千切られてスパゲッティ化する天文現象のこと。破壊された星の質量の一部がブラックホール周囲の降着円盤に取り込まれた結果、円盤内の物質がブラックホールによって消費され、一時的に電磁放射のフレアが発生することがある。

タイトル: 恒星ストリーム
初めての恒星ストリームは、銀河系に属するアークトゥルス・ストリームで、1971年に発見された。現在銀河系では16本の恒星ストリームが発見されている。銀河系以外の天体では、2001年に発見された、アンドロメダ銀河にある恒星ストリームが最初である。銀河系の恒星ストリームの1つであるHelmi streamには、HIP 13044という恒星があり、この恒星にはHIP 13044 bという太陽系外惑星の検出が報告されている。HIP 13044 bは、現在では銀河系に属する惑星であるが、かつては銀河系外にあった惑星であるため、史上初の銀河系外惑星と発表された事がある。ただしこの惑星の検出については疑義も存在しており、存在は未確定である。

タイトル: ラシャンプ地磁気エクスカーション
ラシャンプ地磁気エクスカーション(ラシャンプちじきエクスカーション)は、約4万年前に発生した地磁気エクスカーション(英語版)。フランスの中央高地の溶岩流に見られる磁気異常から発見され、1960年代に命名された。既知の地磁気エクスカーションのうちでは最初に知られたものであり、また最も研究が進んだものでもある。

タイトル: 2002年シベリアの火球
2002年シベリアの火球(2002ねんシベリアのかきゅう)、またはヴィティム イベントは2002年9月25日、ロシアのイルクーツク州で、発生した天体衝突と考えられるイベント(天文事件)である。2002年9月25日、現地時間の午後10時頃、ロシアのイルクーツク州のボダイボの町の近くのヴィティム川近くのタイガ地域上空で爆発が発生した。アメリカの偵察衛星が北緯57.91度西経112.9度、高度62kmから北緯58.21度西経113.46度高度30kmまで飛行する火球を観測した。地域の人々は月よりも少し小さい火球を目撃し、爆発音を聞いたと証言した。爆発の規模はアメリカ軍の推定で0.2-0.5キロトン、ロシアの科学者、Andrey Olkhovatovの推定で4-5キロトンとされた。

タイトル: HII領域
HII領域の前身は巨大分子雲である。巨大分子雲は主に水素分子からなる非常に低温(10-20K)で密度の高い雲である。巨大分子雲は長期間にわたって安定した状態で存在できるが、超新星の衝撃波や分子雲同士の衝突や磁場の相互作用が引き金となって分子雲の一部が収縮を始める。このような収縮が起こると、雲の衝突や分裂の過程で恒星が誕生する。巨大分子雲の中で星々が生まれると、それらのうち最も質量が大きいものは周囲のガスを電離させるほど高温になる。このようなガスを電離する輻射場ができるとすぐに、エネルギーの高い光子が電離ガスの境界面を作り出す。この境界面は星を取り巻くガスを超音速で吹き払う。新たに電離されたガスによって電離領域の体積は膨張するが、星からの距離が遠くなるにつれて電離境界面の速度は次第に遅くなる。そしてついには電離面の速度は亜音速にまで遅くなり、星雲の膨張による衝撃波に追い越される。

タイトル: 原生代
太古代はマントルの温度が現在よりもかなり高く、その影響でマントルが部分溶融してできたマグマに由来する火成岩の成分が現在とは大きく異なっていたが、25億年前前後に現在の組成に近いものに移行した。ほぼ同時期に海中に巨大な縞状鉄鉱床が堆積し、大気中の大量な二酸化炭素が減り酸素濃度が上がった。原生代を通じて陸地が増え、いくつかの大陸や超大陸が生まれた。気候が寒冷化し、氷河時代の痕跡が残るようになったが、最も寒冷化した際には地球全体が氷結したスノーボールアースも複数回起こった。27億年前に非常に活発な火山活動があり、陸地が大幅に増えた。増えた大陸の周辺の浅い海に、光合成をおこなうシアノバクテリアの集合体であるストロマトライトが大規模に形成された。ストロマトライトから放出された酸素は海中に拡散し、当時の海中に大量に溶解していた2価の鉄イオンを酸化して沈殿させ縞状鉄鉱床を生成した。