世界で最も高いチリの新しい天文台は、惑星や銀河などの起源の解明を目指す

惑星はどのように形成されるのでしょうか? 銀河はどのように進化するのでしょうか？ そして結局のところ、宇宙そのものはどのようにして始まったのでしょうか? 研究者らが世界最大の謎のいくつかを解明することを期待しているユニークな天文台が、2024 年 4 月 30 日にオープンします。

標高 5,640 メートル、チリ北部の砂漠の山の頂上に建てられた東京大学アタカマ天文台 (TAO) は世界で最も高い天文台であり、比類のない能力を備えているはずですが、いくつかの新しい課題があります。 。

天文学者は、宇宙をより良く見るために、これまで以上に長い努力をすることになるでしょう。 数百年前に遡ると、最初のレンズのいくつかは天を地球に近づけるために望遠鏡用に作られました。 それ以来、建物ほどの大きさの鏡を備えた光学望遠鏡や、山頂の間に張り巡らされたアンテナを備えた電波望遠鏡が登場し、さらには月よりも遠い宇宙望遠鏡であるジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡も登場しました。 そして今、東京大学がまた画期的な望遠鏡を開設しました。

TAO は 26 年間の計画と構築を経て、ついに稼働を開始しました。 公式には世界で最も高い天文台であり、その事実が認められてギネス世界記録に認定されました。 チリのアタカマ砂漠に位置し、日本の研究機関の天文学者が頻繁に使用するもう一つの注目すべき天文台であるアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) 電波望遠鏡からもそれほど遠くありません。 しかし、なぜ TAO をこれほど高い位置に置く必要があるのでしょうか?また、その要素によってどのような利点と欠点がもたらされるのでしょうか?

「暗黒エネルギーや原初星など、宇宙の謎を解明したいと考えています。そのためにはTAOならではの空の見方が必要です」と、研究を主導してきた吉井譲名誉教授は語る。 1998年以来、主任研究者としてTAOプロジェクトに26年間携わってきました。「もちろん、最先端の光学系、センサー、電子機器、機構が含まれていますが、5,640メートルという独特の高さがTAOにこれほど鮮明な視界を与えているのです」その高さでは、大気中には赤外線の視界に影響を与える水分がほとんどありません。

「セロ・チャジュナントール山頂の建設は、技術的な面だけでなく、政治的な面でも信じられないほどの挑戦でした。私は先住民族の権利と意見が確実に考慮されるように、チリ政府と協力して許可を確保し、地元の大学と技術協力を行い、チリ保健省も、人々がその高地で安全に作業できるよう尽力してくれたので、関係者全員のおかげで、私がただ夢見てきた研究が間もなく現実になり、これ以上嬉しいことはありません。」

TAO は信じられないほど高度が高いため、人間がそこで作業するのは困難で危険です。 高山病のリスクは、建設作業だけでなく、そこで働く天文学者にとっても高く、特に夜間は症状が悪化する可能性があります。 そこで問題は、この労力と費用すべてにそれだけの価値があるのかということです。 それは天文学界、ひいては人類の知識にどのような種類の研究を提供するのでしょうか?

「その高さと乾燥した環境のおかげで、TAOは中赤外線の波長をはっきりと見ることができる世界で唯一の地上望遠鏡になります。スペクトルのこの領域は、惑星形成領域を含む星の周囲の環境を研究するのに非常に適しています」 」と天文学研究所アタカマ天文台所長で天文台建設責任者の宮田隆教授は語った。

「また、TAOは東京大学によって運営されているため、私たちの天文学者は長期間にわたって無制限にアクセスすることができます。これは、共用の望遠鏡からの頻繁な観測では観察することが不可能な動的現象を探求する多くの新しい種類の天文研究にとって不可欠です」私は天文学者として 20 年以上 TAO に関わってきましたが、本当に興奮していますし、観測という本当の仕事がこれから始まるのです」と宮田教授は付け加えた。

TAO が貢献できる天文問題は広範囲にわたるため、研究者はその独自の特権を備えた機器をさまざまな用途に使用できるでしょう。 研究者の中には、自分たちのニーズに特化した機器を開発して TAO に貢献している人もいます。

「私たちのチームは、空の広範囲を観察し、同時に 2 つの波長の光を観察できる同時カラー広視野赤外多物体分光器 (SWIMS) を開発しました。これにより、さまざまな情報を効率的に収集できるようになります。」 SWIMS の観測データを解析することで、銀河の中心における超大質量ブラックホールの進化を含む銀河の形成についての洞察が得られます」と小西正裕助教は述べています。

「新しい望遠鏡や機器は当然のことながら天文学の進歩に役立ちます。次世代の天文学者がTAOやその他の地上および宇宙に設置された望遠鏡を使用して、私たちの現在の理解に疑問を呈し、説明されていないことを説明する予期せぬ発見をすることを願っています」と小西教授は続けた。 。

TAO は比較的入手しやすいため、前世代の望遠鏡よりも多くの若い天文学者が TAO を利用できるはずです。 次世代の望遠鏡である TAO は、新進気鋭の研究人材に、これまで不可能だった方法で自分のアイデアを表現する機会を提供できます。

「私は宇宙の有機塵の化学的性質をより深く理解するために、さまざまな実験室実験を行っています。これは、生命の誕生につながったものを含む物質の進化についてさらに学ぶのに役立ちます。本物の天体観測がより優れているほど、地球上での実験で観察したものをより正確に再現できれば、TAO は中赤外線領域で有機塵を観察するのに大いに役立ちます」と大学院生の妹尾理子氏は語った。

「将来的には TAO を遠隔から使用できるようになりますが、私は現地に行って、未知の宇宙を見つめるための特殊な装置である中赤外線マルチフィールドイメージャー (MIMIZUKU) の構築を支援します。日常生活では決して訪れることのできない遠隔地なので、そこで過ごすのがとても楽しみです」と妹尾さんは締めくくった。

時間が経つにつれて、現在および将来の天文学者は同様に、TAO を使用して画期的な観測を行うためのより多くの方法を発見することは間違いありません。 チームは、遠隔操作、高感度の機器、そしてもちろん、低圧環境でも動作する高精度望遠鏡の開発に成功したという事実など、この装置を非常に斬新なものにしている機能が、設計者に情報を与え、インスピレーションを与えることを期待しています。各地の天体観測施設に貢献する技術者や研究者。