エドウィン・パウエル・ハッブルとは？銀河発見とハッブルの法則で拓いた宇宙観
エドウィン・ハッブルの生涯と銀河発見、ハッブルの法則で拓かれた宇宙膨張の歴史と科学的影響をわかりやすく解説。
エドウィン・パウエル・ハッブル（Edwin Powell Hubble、1889年11月20日 - 1953年9月28日）は、アメリカの天文学者で、20世紀の観測天文学を根本から変えた人物です。ハッブルの業績は、我々の宇宙観を大きく広げ、銀河の存在や宇宙の膨張といった重要な概念を確立しました。
生涯と経歴（概要）
ハッブルはミズーリ州で生まれ、若い頃からスポーツや学業で才能を示しました。シカゴ付近の大学で学んだ後、ローズ奨学金でオックスフォード大学へ留学し、帰国後は天文学の研究に進みました。主にカリフォルニアのマウントウィルソン天文台で観測を行い、当時最大級の望遠鏡（100インチフッカー望遠鏡など）を用いて多くの決定的な観測結果を出しました。
主な業績
- 銀河の外部性の証明：1920年代初頭、ハッブルは系外の「渦巻星雲」が実は我々の銀河系の外にある独立した銀河（銀河が）であることを示しました。特にアンドロメダ星雲（M31）中のケフェイド変光星を観測し、その距離を測定することで、これが銀河系外の存在であることを確定しました。
- 銀河の分類：ハッブルは銀河を形態学的に分類する方法（いわゆる「ハッブル分類」または“調整フォーク”図）を確立しました。楕円銀河（E）、渦巻銀河（S）、棒渦巻銀河（SB）、そしてレンズ状銀河（S0）などの区分は現在でも使われています。
- 赤方偏移と宇宙膨張の観測的基礎：ハッブルは多数の銀河の距離とそのスペクトルに現れるドップラー効果（ドップラー効果、特に赤方偏移）を整理・解析し、距離と赤方偏移（見かけの速度）が関係していることを示しました。
ハッブルの法則と宇宙の膨張
1929年、ハッブルは観測結果をもとに、銀河の見かけの後退速度がそれらの銀河までの距離に比例する、という関係式を提示しました（これは一般にハッブルの法則と呼ばれます）。式で表すと v = H0 × d（v：速度、d：距離、H0：ハッブル定数）です。ここで言う「見かけの速度」は、今日では単に運動による速度ではなく、空間の寸法自体が時間とともに拡大する「宇宙の膨張」に起因する距離の増加として理解されています。伸びる空間を通って進む光は波長が伸び、スペクトル上で赤方偏移を示します。光の波長の変化は光のスペクトルで確認できます。
先行研究とクレジットの整理
重要な点として、ハッブルが完全にすべてを発見したわけではありません。銀河スペクトルの赤方偏移の観測自体は、先にベルギーの神父で天文学者のジョルジュ・レマイトルが類似の理論を提示していたり、ヴェスト・スリファーなどが銀河のドップラーシフト（速度）を観測していたりしました。ハッブルの功績は、多数の銀河についての距離測定と赤方偏移データを体系化し、明確な距離-速度関係を示したことにあります。そのためこの関係は今日まで「ハッブルの法則」として広く知られています。
方法論：距離の測定とデータの組合せ
ハッブルはケフェイド変光星などの「標準光源」を用いて銀河までの距離を見積もり、他の天文学者が測った銀河のスペクトルから得られた赤方偏移データと組み合わせました。ケフェイド変光星の周期と光度の関係（ヘンリエッタ・リービットの発見）を利用することで、初めて外部銀河の距離を定量的に求めることが可能になりました。
後世への影響と現在の状況
ハッブルの発見はビッグバン宇宙論の発展につながり、宇宙が時間とともに変化する動的な場であるという見方を定着させました。現代では、ハッブル定数 H0 の値は観測手法によって若干異なり（宇宙背景放射からの推定では約67 km/s/Mpc、近傍の超新星・ケフェイドを使った測定では約73 km/s/Mpc など）、この差は「ハッブル緊張（Hubble tension）」として現在も活発に議論されています。
評価と名前の継承
ハッブルの名は多くの形で残っています。最も有名なのがハッブル宇宙望遠鏡で、彼の名前が現代の宇宙観を切り拓いた業績を象徴しています。また、ハッブル分類やハッブル定数など、彼の名前は天文学の基本概念として広く用いられています。
まとめ（ポイント）
- ハッブルは我々の宇宙のスケールについて、その理解を根本的に変えた。
- 1920年代に銀河の外部性を示し、銀河を体系的に分類した。
- 距離と赤方偏移の関係（ハッブルの法則）を明確に示し、宇宙膨張の観測的基盤を築いた。
- 赤方偏移の観測や理論には他の研究者の先行があり、科学史的に見ると多くの貢献が組み合わさって現在の理解に至っている。
ハッブルの功績は、単なる観測結果の発見にとどまらず、観測を理論へと結びつけ、現代宇宙論の基礎をつくった点にあります。彼の仕事は現在でも新たな観測や理論と照合され、宇宙の起源と進化を理解する手がかりを与え続けています。
遠くにある銀河のスーパークラスターの吸収線（右）と太陽の吸収線（左）。矢印は赤方偏移を示す。波長は赤に向かって大きくなり、それ以降は周波数が低下しています。
4つの大きな成果
サンデージ氏によると、ハッブルは主に4つのことを達成したという。
- 銀河系（拡散型）と銀河系外（銀河系内の星雲と銀河系外の他の銀河）の星雲を分類したもの。
- ハッブルは、銀河の性質（天の川のような他のものとして）の問題に決定的な決着をつけました。
- 銀河の分布は、距離的には均一であることがわかった（銀河は宇宙全体にあり、特定の場所にあるわけではない）。
- 線速度-距離の関係が確立された。この発見は、現在の宇宙論の中心となっている膨張宇宙の概念につながりました。
ハッブルのデータに対する個人的な意見
ハッブル自身は、1929年のデータを宇宙が膨張している証拠だとは思っていませんでした。6年後にもハッブルはこう書いています。
"もし赤方偏移が膨張の速度を測る速度シフトであるならば、膨張モデルは間違いなくこれまでの観測結果と矛盾している...膨張モデルは観測結果の強制的な解釈である"
— E.ハッブル、Ap.J., 84, 517, 1936
"もし赤方偏移がドップラーシフトであるならば、... ... それらの観測は、閉鎖的な宇宙の異常につながり、不思議なほど小さくて密度が高く、加えて言うならば、疑わしいほどに若い。一方、もし赤方偏移がドップラー効果でなければ、これらの異常は消え、観測された領域は、空間的にも時間的にも無限に広がった宇宙の、小さくて均質な、しかし取るに足らない部分のように見えます。"
— E.ハッブル、王立天文学会月報、97、513、1937
拡大の説明としてのインフレーション
ハッブルの言葉は忘れ去られ、宇宙の膨張という概念がコンセンサスとなった。1980年代に理論が展開されるまでは、なぜこのような考え方になったのか、誰も説明をしていませんでした。なぜ宇宙は膨張しているのか」という疑問は、宇宙が存在していた最初のインフレ期（10-32秒）に何が起こったのか、その詳細を理解することで答えが得られるようになりました。
質問と回答
Q:エドウィン・パウエル・ハッブルとは何者か?
A: エドウィン・パウエル・ハッブルは、アメリカの天文学者です。
Q:彼はいつ生まれ、いつ亡くなったのですか?
A: 1889年11月20日に生まれ、1953年9月28日に亡くなりました。
Q: ハッブルの遺産は何ですか?
A: 彼の発見は、科学的な宇宙観を変えた。
Q: どのような研究をしていたのですか?
A: 銀河や星などの天体に関連する天文学的な研究を行っていました。
Q: どこで研究していたのですか?
A: カリフォルニアのウィルソン山天文台です。
Q: どんな賞をもらったのですか?
A: 1935年の王立天文学会ゴールドメダル、1938年のブルースメダルなど、天文学への貢献が認められ、数多くの賞を受賞しています。
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