科学

光年は時間じゃない？距離を表す単位の正体

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光年は時間の単位ではないの？

光年は長さの単位です。日本天文学会の天文学辞典は、光年を「光が1年間かかって進む距離」と説明し、1光年を9.46×10¹²キロメートルとしています。

計算に使う「1年」も決まっています。国際天文学連合（IAU）は、1年を365.25日（ユリウス年）として光年を定めています。ユリウス年は、4年に1度のうるう年を入れた暦の1年を平均した長さです。365日の年を3回と366日の年を1回足して4で割ると、365.25日になります。

光の速さは秒速299,792,458メートルと決められているので、掛け合わせた1光年は9兆4607億3047万2580.8キロメートルちょうどです。

秒速299,792,458メートルという数字は、測った値ではなく決めた値です。1983年の国際度量衡総会で、1メートルそのものが「光が1秒の299,792,458分の1の時間に進む長さ」と定義し直されました。光年だけでなく、身の回りのメートルも、光の速さをもとに決まっています。

秒速およそ30万キロメートルは、地球を1秒間に7周半できる速さです。その速さのまま1年間進み続けて、ようやく1光年になります。

なぜ距離の名前に「年」が付いたの？

星までの距離をキロメートルで書くと、桁が多すぎるからです。太陽系にいちばん近い恒星プロキシマ・ケンタウリまでは約4.2光年。キロメートルに直すと、およそ40兆キロメートルになります。

「光年」という言葉が初めて現れたのは、1851年のドイツです。オットー・ウーレが、一般向けの天文記事で使いました。ウーレは、距離なのに「年」で終わる名前の不思議を、ドイツ語の「ヴェークシュトゥンデ（歩いて1時間の道のり）」にたとえて説明しています。1868年になっても、イギリスの雑誌は、光年を「ドイツ人が使う単位」として紹介していました。

日本語でいえば「駅から徒歩10分」と同じ発想です。分は時間の単位でも、この言い方で伝わるのは道のりのほうです。光年も、光という速さの決まった旅人を用意して、その旅にかかる年数で距離を表しています。

星までの距離は、だれが初めて測ったの？

1838年、ドイツの天文学者フリードリヒ・ベッセルです。ベッセルは、はくちょう座61番星を1年以上にわたって観測しました。

地球は1年かけて太陽のまわりを回ります。そのため近い星は、遠くの星を背景に、わずかに位置を変えて見えます。このずれ（年周視差）の大きさから、星までの距離を割り出したのです。

ベッセルが得た値は0.314秒角でした。1秒角は1度の3600分の1なので、1度の1万分の1にも満たない角度です。ベッセルは、この星の光が地球に届くまで10.3年かかると書き添えています。ただし、光年を単位としては使いませんでした。光年という言葉が生まれるのは、この13年後です。

今の観測では、はくちょう座61番星の年周視差は0.286秒角で、距離は約11.4光年です。欧州宇宙機関（ESA）の位置天文衛星ガイアは、2025年1月に観測を終える直前、この星の特別な画像を撮りました。ESAは、ベッセルの偉業を思い起こすための1枚だと説明しています。

身近な天体は、光で何年先にあるの？

光年の仲間には、光が1分で進む「光分」や、1日で進む「光日」もあります。これを使うと、太陽系の中から銀河の外まで、同じ物差しで並べられます。

太陽までの約1億5000万キロメートルも、光なら8分あまりで届きます。表の2段目のボイジャー1号は、1977年に打ち上げられたNASAの探査機です。NASAによると、2026年11月18日（米国太平洋時間）に、地球から約259億キロメートルの地点に達します。これがちょうど1光日です。

半世紀近く飛び続けた探査機でも、届いたのは1光年の365分の1ほど。いちばん近い恒星までの4.2光年が、どれほど遠いかが分かります。

遠くの星を見ると、過去が見えるの？

見えます。光が届くまでの時間の分だけ、私たちは天体の過去の姿を見ています。太陽は約8分前の姿で、アンドロメダ銀河は約250万年前の姿です。

NASAによると、ハッブル宇宙望遠鏡は2016年、GN-z11という銀河を観測しました。映っていたのは134億年前の姿で、宇宙が始まってから約4億年後の銀河です。遠くを見るほど、望遠鏡は宇宙の昔にさかのぼります。

逆に言えば、いま見えている星が今も同じ姿でそこにあるとは限りません。仮にプロキシマ・ケンタウリがいま消えても、地球の私たちは4年余りのあいだ、それまでに出た光を見続けることになります。

134億光年先の銀河は、いまも134億光年先にあるの？

いまは、もっと遠くにあります。宇宙そのものが膨張しているからです。

大阪市立科学館の研究報告は、この点をよくある誤解として取り上げています。光が出たあとも、宇宙の膨張によって天体は遠ざかり続けます。そのため、光が届くまでにかかった年数と、天体のいまの距離は一致しません。同じ報告は、460億光年先の領域から出た電波が観測されていると書いています。

近い星なら「何光年先」と「何年前の光」はほぼ同じ数字です。ところが宇宙の果てに近い天体では、この2つが大きく離れます。遠い銀河のニュースで数字を見たら、どちらの意味かを気にしてみてください。

天文学者は光年を使わないの？

専門の天文学では、パーセクのほうがよく使われます。天文学辞典は、パーセクを「天文学で用いられる最も基本的な距離の単位」としています。

1パーセクは、年周視差がちょうど1秒角になる距離です。年周視差が0.5秒角なら2パーセクというように、測った角度の逆数がそのまま距離になります。ベッセルの測り方と直結した単位で、1パーセクは3.26光年にあたります。名前は、1913年にイギリスの天文学者ハーバート・ホール・ターナーが、parallax（視差）とsecond（秒角）を縮めて作りました。

太陽系の中では、地球と太陽の平均距離を1とする天文単位（au）を使います。1光年は約6万3200天文単位です。それでも光年がニュースや教科書で使われ続けるのは、「光が何年かかるか」という言い方が、専門家以外にも伝わりやすいからです。

年周視差のしくみや、膨張する宇宙での距離の考え方は、文章だけより図で追うほうが分かりやすい話です。星や銀河までの距離を写真と並べて見比べたいなら、宇宙の図鑑が役に立ちます。

まとめ

光年は、光が1年（365.25日）に進む距離で、約9兆4600億キロメートルです。「年」は時間を測るために付いているのではありません。「徒歩10分」と同じように、道のりを伝えるための言い方です。

次に「○○光年先の星」というニュースを見たら、その数字を2通りに読んでみてください。そこまでの距離であり、同時に、いま届いた光が旅してきた年数でもあります。2026年11月18日には、ボイジャー1号が1光日の地点に届きます。

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