質問: 130億光年のその外には星はあるのでしょうか? 地球から観測できる一番遠い星が、130億光年離れて いると教えていただきました。 宇宙が風船の表面のように膨らんでいるとして、130 億光年より外の星とと、地球はお互いが離れる速度が、 光速より速いから、観測できないのでしょうか? それとも、その外側には星が無いのでしょうか? もしくは、海で水平線に船が見えなくなるように、 その水平線の向こう側が観測できないのでしょうか? 教えてください。お願いします。
回答: こんにちは、tcmと申します。 >宇宙が風船の表面のように膨らんでいるとして、130 >億光年より外の星と、地球はお互いが離れる速度が、 >光速より速いから、観測できないのでしょうか? その通りです。相対論的ドップラー効果によって、光速で移動する物体からの光の波長は無限大になりますので観測することができないのです。ですから、「水平線の向こう側が観測できない」というのとは違います。 >それとも、その外側には星が無いのでしょうか? 2つのことを考えないといけません。 まず、200万光年先のアンドロメダ星雲から観測すると、我々の銀河系からアンドロメダ星雲の方向については、さらに200万光年余計に遠い場所が見えるはずです。しかし、ここにいる我々には見えません。それを星が無いというべきか有るというべきか。我々には観測できないというべきでしょうね。 次に、130億光年先からの光というのは130億年昔にその場所から出発した光で我々の宇宙の初期の頃の姿です。とすると、もっと遠い場所からまだ星や銀河が形成されていない頃の光がやってきたとしても、当然星としてみることができません。その後、その場所で星ができたかも知れませんが、知る術がありません。それを星が無いというべきか有るというべきか。やはり、我々には観測できないというべきでしょうね。