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大論争はシャプレーとカーティスの論争とも呼ばれ、1920年4月26日にスミソニアン自然史博物館で、天文学者のハーロー・シャプレーとヒーバー・カーティスの間で行われた。論争は、いわゆる渦巻き星雲の性質と宇宙の大きさに関するものだった。シャプレーは、これらの星雲は比較的小さく、天の川銀河（当時は宇宙全体であると考えられていた）の外縁部にあると信じていたが、カーティスは、それらは実際には独立した銀河であり、非常に大きくて遠いことを示唆していると主張した。
2人の科学者は、まず日中に「宇宙の規模」に関する独立した技術論文を発表し、その後、その夜に共同討論に参加した。大論争の伝説の多くは、1921年5月の国立研究会議紀要に掲載されたシャプレーとカーティスの2つの論文から生まれた。発表された論文には、1920年の会議でもう一方の科学者が主張した立場に対する反論が含まれていた。[1]
公開討論の余波で、科学者たちは両天文学者からの個々の証拠を検証することができましたが、他の銀河の存在という主要点についてはカーティスが正しいことが証明されました。
引数
シャプレーは天の川銀河が宇宙のすべてであるという主張を展開した。 [2]彼は、アンドロメダのような「渦巻き星雲」は単に天の川銀河の一部であると主張した。 彼はこの主張を、それらの相対的な大きさに訴えて裏付けた。もしアンドロメダが天の川銀河の一部でなかったら、その距離は10 8光年のオーダーだったに違いないが、これは当時の天文学者のほとんどが受け入れない距離である。 シャプレーは、シャプレーの主張を裏付ける証拠として、当時の高名な天文学者アドリアン・ファン・マーネンの業績を引用した。 ファン・マーネンは、回転する風車銀河を観察したと主張しており、[2]そして、もし風車銀河が実際に独立した銀河であり、数年のタイムスケールで回転しているのが観察できるとしたら、その軌道速度は莫大なものとなり、真空中の光速という宇宙の速度限界を破ることになるだろう、としていた。シャプレーはまた、アンドロメダ「星雲」の新星の観測によって自身の主張を裏付けた。この新星は、一時的に星雲全体を凌ぐ明るさを誇ったが、これは、アンドロメダが実際には別の銀河であったとすれば、あり得ないほどのエネルギー出力であった。[要出典]
一方、カーティスは、アンドロメダと他のそのような「星雲」は別の銀河、または「島宇宙」（18世紀の哲学者イマヌエル・カントが作った用語で、「渦巻き星雲」は銀河系外のものだと主張した）であると主張した。[3]彼は、アンドロメダには天の川銀河よりも多くの新星があることを示した。このことから、アンドロメダが別の銀河ではなく、単に地球の銀河系内の星雲であるならば、なぜ銀河系のある小さな部分に他の部分よりも多くの新星があるのだろうかと疑問に思うことができた。これにより、アンドロメダは独自の特徴的な年齢と新星発生率を持つ別の銀河であることが裏付けられた。[要出典]カーティスはまた、渦巻き星雲の大きな視線速度に注目し、カプテインモデルの宇宙ではそれらが天の川銀河に重力的に束縛されていないことを示唆した。 [4]さらに、彼は地球自身の銀河で見られる塵の雲に似た暗黒帯が他の銀河に存在することを引用し、回避ゾーンを説明した。[5]
カーティスは、もしファン・マーネンの回転する風車銀河の観察が正しければ、彼自身が宇宙の規模について間違っており、天の川銀河がそれを完全に包含しているはずだと述べた。
討論会後
1920年代後半、エドウィン・ハッブルはセフェイド変光星を測定することでアンドロメダが天の川銀河の遥か外側にあることを示してカーティスの正しさを証明した。[6]現在では天の川銀河は推定2000億個（2 × 10 11）[7]から 2兆（観測可能な宇宙には、太陽の約2倍のエネルギーを持つ銀河が1つ以上ある。[ 8 ] [ 9 ]また、天文学者は一般的に、シャプレーが議論の中で言及した新星は実際には超新星であり、確かに一時的に銀河全体の総出力を上回る輝きを放つことを認めている。他の点では、結果はまちまち（天の川銀河の実際の大きさはシャプレーとカーティスが提案した大きさの中間である）、あるいはシャプレーに有利（カーティスのモデルでは太陽は銀河の中心近くにあったが、シャプレーは太陽を銀河の外側の領域に正しく配置した）であった。[10]
後に、ファン・マーネンの観察は誤りであったことが明らかになった。人間の一生の間には、風車銀河が回転するのを実際に見ることはできないのだ。[5]
その他の大きな議論
大討論の形式はその後、天文学における基本的な疑問の性質を議論するために使われてきました。最初の「大討論」を記念して、スミソニアン博物館はさらに4つのイベントを主催しました。[11]
参考文献
- ^ 「NRCの「大討論」ページの記録」apod.nasa.gov 。 2024年3月29日閲覧。
- ^ ab ウェッブ、スティーブン（1999）。宇宙の測定：宇宙論的距離ラダー。シュプリンガーサイエンス＆ビジネスメディア。pp. 164–165。ISBN 978-1852331061。
- ^ Curtis, Heber D. (1988年1月). 「渦巻き星雲の新星と島宇宙理論」.太平洋天文学会刊行物. 100 :6. Bibcode :1988PASP..100....6C. doi : 10.1086/132128 . ISSN 0004-6280.
- ^ キャロル＆オストリー2017、941頁。
- ^ キャロル＆オストリー2017、942ページ。
- ^ エヴァンス、ベン（2020年4月25日）。「大論争 - 100年後」。Astronomy.com 。 2020年9月10日閲覧。
- ^ ゴットIII、JR;他。 (2005)。 「宇宙の地図」。天体物理学ジャーナル。624 (2): 463–484。arXiv : astro-ph/0310571。ビブコード:2005ApJ...624..463G。土井：10.1086/428890。S2CID 9654355。
- ^ Christopher J. Conselice; et al. (2016). 「z < 8 での銀河数密度の進化とその意味」。The Astrophysical Journal。830 ( 2 ): 83。arXiv : 1607.03909。Bibcode : 2016ApJ ...830...83C。doi : 10.3847 / 0004-637X/830/2/83。S2CID 17424588。
- ^ ファウンテン、ヘンリー（2016年10月17日）。「少なくとも2兆個の銀河」ニューヨークタイムズ。 2016年10月17日閲覧。
- ^ 「なぜ『大論争』が重要だったのか」NASA /ゴダード宇宙飛行センター。2009年10月16日閲覧。
- ^ 「天文学における大論争」。
文献
- キャロル、 BW ; オストリー、DA (2017)。現代天体物理学入門（第2版）。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-1-108-42216-1。
外部リンク
- Shapley, H.; Curtis, HD (1921). 「宇宙のスケール」.全米研究会議紀要. 2 (パート 3、第 11 号): 171–217.書誌コード:1921BuNRC...2..171S.（討論会の原文掲載）
- 「1920 年のシャプレー・カーティス論争」。（ NASAのウェブサイトにある議論に関連するリソース）
- Trimble, V. (1995). 「1920 年の Shapley-Curtis の議論: 背景、問題、その後」(PDF) .太平洋天文学会刊行物. 107 : 1133. Bibcode :1995PASP..107.1133T. doi :10.1086/133671. S2CID 122365368.
