宇宙の年齢：ビッグバンから約138億年

年齢の決定方法

この推定には、相補的な複数の手法が寄与している。

• 宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の解析：CMBのパターンと温度ゆらぎは、宇宙の組成および膨張の履歴に制約を与える。ラムダCDMモデルと組み合わせることで、年齢を精密に推定できる。
• 宇宙膨張の測定：超新星、バリオン音響振動などの観測から推定されるハッブル定数と詳細な膨張履歴により、赤方偏移と経過時間が結び付けられる。
• 天体物理学的な時計：最も古い恒星、球状星団、白色矮星の冷却年齢からは独立した下限が得られる。これらはいずれも宇宙より若くなければならない。

推定値の歴史と精度向上

20世紀初頭の研究によって宇宙が膨張していることが確立されたが、年齢の推定値には大きな幅があった。その後数十年にわたり、距離測定、恒星天体物理学、マイクロ波背景放射の観測が向上し、COBE、WMAPからプランク衛星に至る観測によって不確かさは縮小した。プランク計画は、CMBデータを標準宇宙論モデルに適合させることで、最も精密な値の一つを導いた。

不確かさと注目すべき問題

CMBに基づく推定は百分率水準で精密である一方、ハッブルテンションと呼ばれる不一致が議論されている。ケフェイド変光星とIa型超新星を用いる直接的な後期宇宙のハッブル定数測定は、初期宇宙から推定される値とはわずかに異なる膨張率を示す。この差が標準モデルを超える新たな物理を反映するなら、推定される年齢は小幅に変わる可能性がある。独立した天体物理学的年齢指標は、約138億年という値とおおむね整合している。

年齢が重要である理由

宇宙の年齢を知ることは、宇宙進化、構造形成、銀河と恒星のライフサイクル、化学元素の蓄積に至る時間軸を考える基準となる。また、地球のような惑星における地質学的・生物学的時間尺度の文脈も与える。宇宙は、約46億年前に形成された太陽系よりはるかに古い。