宇宙の始まりは「火の玉」だった？解明が進む“宇宙の歴史”とその最前線

ビジョナリー編集部　2025/09/22

「宇宙はどこから、どのようにして始まったのだろう？」
数千年もの間、人類は空を見上げては、星々や銀河、そして宇宙そのものの謎に挑み続けてきました。それでもなお、宇宙の95％は“謎”に包まれているといわれます。
今回は、宇宙の起源や歴史について、どこまで分かっているのかを解説します。

静かなる宇宙から、ダイナミックな「膨張宇宙」へ

「宇宙は永遠に変わらないもの」

かつての常識は今や過去のものです。20世紀初頭まで、宇宙は静的で不変だと考えられていました。しかし、1929年にエドウィン・ハッブルの観測がこの常識を一変させます。

ハッブルの大発見――「遠い銀河ほど速く遠ざかっている」

ハッブルは巨大な望遠鏡を駆使し、無数の銀河の光を観測しました。その結果、地球から離れた銀河ほど、より速く遠ざかっていることが分かったのです。

救急車が通り過ぎるとサイレンの音が低くなるドップラー効果と同じく、銀河の光も遠ざかるほど赤く（赤方偏移）なります。これを分析することで、私たちは宇宙の膨張速度やその歴史を読み解けるようになったのです。

ビッグバン理論――宇宙の始まりは「火の玉」だった

宇宙が膨張しているということは、時間を巻き戻すと、すべての物質が一点に集中していた瞬間に行きつきます。
この“宇宙の始まり”を説明する最も有力な仮説こそが「ビッグバン理論」です。

ビッグバンの証拠――宇宙背景放射の発見

「本当にそんな爆発があったのか？」

この問いに決定的な答えを与えたのが、1965年に発見された「宇宙背景放射（CMB）」です。
これは、宇宙のあらゆる方向から微弱なマイクロ波が降り注いでいる現象で、約138億年前（宇宙誕生後約38万年後）に高温だった宇宙から放射された光が、膨張に伴って冷え切った状態で地球に届いているものです。

アメリカのベル研究所の技術者たちが、アンテナのノイズ源を調査していたとき、「どうしても消せない謎の雑音」として報告したものが、実はビッグバンの“証拠の光”だったのです。

世界を驚かせた「インフレーション理論」

宇宙の始まり――ビッグバンの“直前”に何があったのか。
この問いに新たな光を当てたのが、東京大学名誉教授・佐藤勝彦氏らが1981年に提唱した「インフレーション理論」です。
この理論によれば、宇宙が誕生してからごくごくわずかな間（10のマイナス36乗秒から10のマイナス34乗秒後まで）、宇宙はまるで“風船を一瞬で膨らませる”かのように急膨張したとされます。
この急膨張が、なぜ私たちの宇宙が“均一で広がる”姿になったのかを説明し、ビッグバン理論の謎を補う重要なピースとなっています。

138億年の歴史に挑む――「宇宙の進化」をどう調べてきたのか

「何億光年も離れた宇宙を、なぜ地球から研究できるのか？」

この問いにも、実は明確な答えがあります。
それは「宇宙の法則が普遍である」という大前提。
私たちの身の回りの物理法則は、どこでも同じように働いていると考えられています。このため、遠い銀河や超新星の現象も、地球上で再現し、シミュレーションや観測を通じて解明できるのです。
さらに、現代の宇宙論ではスーパーコンピュータを駆使したシミュレーションも活躍しています。銀河の形成や宇宙の大規模構造の進化を、数億年・数十億年単位で“再現する”ことで、観測結果と理論をつなぐ橋渡しをしているのです。

まだまだ残る「宇宙の95％」――ダークマターとダークエネルギーの謎

宇宙を探る旅が進むほど、“新たな謎”も次々と現れました。その代表が「ダークマター」と「ダークエネルギー」です。

ダークマター――見えない“質量”が銀河を形作る

銀河の回転を調べてみると、想定された質量では説明できないほど外側まで速く回転していることが分かりました。
そこで「目に見えないが、重さを持つ物質」が大量に存在しているはずだと考えられ、これが「ダークマター（暗黒物質）」と呼ばれています。
このダークマターは、銀河や星の誕生、大規模な銀河団の構造の形成など、宇宙の進化に重要な役割を果たしていると考えられています。しかし、その正体はいまだ“謎”のままです。

ダークエネルギー――宇宙膨張を加速させる“未知の力”

さらに驚くべきことに、宇宙の膨張速度が減速どころか、“加速”していることが明らかになりました。
この不可思議な現象を説明するため、「ダークエネルギー（暗黒エネルギー）」という仮想的なエネルギーが登場しました。
宇宙全体を押し広げるこの力は、いまや宇宙のエネルギー総量の約7割を占めていると推定されています。
宇宙の25％はダークマター、70％はダークエネルギーという、正体不明の“ダークな成分”が支配しているのです。

宇宙の未来――終焉は「ビッグリップ」か、それとも…

「このまま膨張が加速し続けたら、宇宙はどうなってしまうのか？」

これは現在、研究者たちが注目しているテーマの一つです。
有力な仮説の一つが「ビッグリップ」。
膨張があまりに加速し続けると、銀河同士はおろか、星や惑星、さらには原子レベルまでも“バラバラ”に引き裂かれてしまうという未来像です。
一方で、膨張速度やダークエネルギーの性質が変化すれば、また別のシナリオも考えられます。
だからこそ、今後もより精密な観測や理論の発展が求められているのです。