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ビッグバン後約38万年、宇宙の「晴れ上がり」で解放された電磁波の化石。膨張により現在は2.725Kのマイクロ波として全天に満ちる。1965年にペンジアスとウィルソンが偶然発見し、ビッグバン宇宙論の決定的証拠となった。Planck衛星の観測で宇宙の年齢・組成が確定した。
光と相互作用せず観測機器では直接捉えられない未知の物質。宇宙全体の質量エネルギーの約27%を占めると推算され、銀河の回転曲線や重力レンズ効果から間接的に存在が確認されている。1930年代にツヴィッキーが提唱し、1970年代のルービンの観測で確立した。