138億光年は何キロ？宇宙の果てまでの距離を解説！（観測可能な宇宙：ビッグバン：宇宙の年齢：半径）

「宇宙の年齢は138億年」という話をよく耳にしますが、「138億光年先には何があるの？」「宇宙の果てまでは本当に138億光年なの？」という疑問を持つ方も多いでしょう。

実は、宇宙の膨張によって話はもう少し複雑です。

この記事では、138億光年という数値の意味・観測可能な宇宙の半径・ビッグバンからの距離・宇宙の年齢との関係まで、わかりやすく解説していきます。

138億光年とは「宇宙の年齢（138億年）に光速をかけた距離」のこと

それではまず、138億光年という数値の意味と計算について解説していきます。

138億光年とは、宇宙の年齢（約138億年）に光速（1光年/年）をかけることで得られる距離であり、光がビッグバンから現在まで進んだ距離に相当します。

138億光年＝ 1.38×10¹⁰ × 9.461×10¹²km

＝約1.306×10²³km

＝約130垓km（130×10²¹km）

138億光年は約1.3×10²³kmという数字であり、これは地球から太陽までの距離（約1.5億km）の約8700京倍に相当する途方もない距離です。

ここで重要なポイントがあります。

「光が138億年かけて届く最も遠い場所（宇宙の地平線）」は138億光年先に見えますが、宇宙が膨張しているため、その天体は現在では約465億光年先に離れています。

これは「共動距離」と呼ばれる概念であり、宇宙膨張を考慮した現在の実際の距離は138億光年を大きく超えます。

宇宙の年齢（約138億年）は、宇宙背景放射（CMB）の観測やハッブル定数の測定から推定されています。

ビッグバンから約138億年が経過した現在、宇宙は膨張を続けており、観測可能な宇宙の半径は膨張の分だけ光の到達距離を超えた約465億光年となっています。

続いては、観測可能な宇宙の半径（約465億光年）と138億光年の関係を確認していきます。

・光路距離（ルックバック距離）：光が旅してきた時間を光速で換算した距離≒138億光年

・共動距離：宇宙膨張を考慮した現在の実際の距離≒465億光年

・固有距離：ある特定の時刻における実際の物理的距離

「宇宙の果て」を語るとき、光路距離（138億光年）と共動距離（465億光年）のどちらを使うかで数値が大きく変わるため、文脈に応じた解釈が必要です。

宇宙が膨張しているという事実はハッブルの法則「v＝H₀×d（v：後退速度、H₀：ハッブル定数≒70 km/s/Mpc、d：距離）」によって記述されます。

非常に遠い天体は光速を超える速度で後退しているように見えますが、これは空間そのものが膨張しているためであり、相対性理論に矛盾しません。

観測可能な宇宙の境界（光の地平線）の外側にある天体は、光速を超える速度で後退しているため、原理的に観測不可能です。