銀河の大きさと距離を実感する

宇宙の大きさを実感したい。YouTubeでも手軽にそんな動画を楽しめるが、自分の手で探ってみたい。そこで、アンドロメダ銀河を対象にして考えてみた。

アンドロメダ銀河、M31。教科書などでもおなじみで、おそらくたいていの人が、銀河と言えばまずこの姿を想像するのではないだろうか。

Torben Hansen, M31 09-01-2011, CC BY 2.0

アンドロメダ銀河は地球から230万光年の距離に位置し、恒星の数はおよそ1兆個、その直径は光で見える範囲だけでも10万光年、実際には20万光年以上になるという巨大な天体だ。しかしこれを肉眼で見るとどうなるか。

sacocchi,2019/9/27 Canon EOS 8000D,18mm,F3.5,20s,ISO3200

なんだこりゃ、どこですか、という感じだと思う。画面中央、わずかに左上にあるのがわかるだろうか。拡大するとこれ。

sacocchi 星が線状になっているのは日周運動(地球の自転による見かけの動き)。

うっすらと斜めに光が広がっているのがわかるが、冒頭の写真と比べると、中心の明るい部分だけが写っているのではないかと思われる。というのも、肉眼で見たときの大きさは月よりも小さかったが、実際は満月5個分という広がりだからである。

NASA,”Moon Over Andromeda” 月が実際にこのような位置に来ることはないが、比較のために合成した画像。

肉眼と写真のギャップについては別に語るとして、今回は銀河の大きさと距離を実感することについてもう少し考えたい。

葛飾北斎,富嶽三十六景より 『五百らかん寺さざゐどう』

この絵において人より富士山の方が小さく描かれているが、実際は富士山の方がずっと大きいのは言うまでもない。その高さは3,776m、約4km。この五百羅漢寺は現在の東京都江東区大島町にあったという。富士山までの距離はおおざっぱだが100kmくらいだろう。
これに対してアンドロメダ銀河。その直径10万光年、9.5×10の17乗km。地球からの距離230万光年、2.2×10の19乗km。

項目富士山アンドロメダ銀河
大きさ
(高さ又は直径)
4km
0.00000000000042光年
9500000000000km
10万光年
距離100km
0.00000000001057光年
21850000000000000000km
230万光年

スケールが違いすぎて数字では実感できない。適当な表現も見つからない。
しかし、僭越ながら私の写真と北斎の絵を見比べていると、手前に散らばる星と富士山を眺める人、アンドロメダ銀河と富士山の対比を感じられないだろうか。

とてつもない大きさにもかかわらず、肉眼ではかろうじて見えるほど離れた距離。それでも広大な宇宙の中ではほんの目の前にある。アンドロメダ銀河は私たちがいる天の川銀河のすぐお隣さんで、天の川銀河より2~3倍も大きいのである。
まとまらないが、今回はこの辺で。

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