LMSA/ALMA Project 
Large Millimeter and Submillimeter Array / Atakama Large Millimeter Array Project

kagakukan


国立天文台 公開講座「アンデス巨大電波望遠鏡で探る宇宙の始まり」
    会場:千代田区北の丸公園2-1 科学技術館 http://www.jsf.or.jp/
    日時:2000年10月14日13:30-16:30
本文中からリンクしている天体画像は、私が写したものです。このベージに戻るには、ブラウザの[もどる]をクリックして下さい。

はじめに  観山正見氏(国立天文台)
 今、アンデスの標高5000mの高地に、直径12mの電波望遠鏡を約90台、並べて、宇宙の始まりを観測しようという壮大な計画があります。
 このプロジェクトは、日本が観測に適した場所を10年もかけて探していたところ、チリのアタカマ砂漠が最適と判断しました。10Km四方の平らな砂漠で、沢山の望遠鏡を並べることができるのです。当初、日本だけで建設する考えでしたが、より高い性能を引き出すために、日本、アメリカ、欧州が共同して建設することになりました。9年かけたハワイのすばる望遠鏡に次ぐプロジェクト、当地は晴天率が70〜80%、降水量は年間50mmで乾燥しているので観測に最適の場所です。
 ALMAは、光学望遠鏡では全く見えないものを見る望遠鏡です。サブミリ波は1ミリの1/20以下の波長。大気の影響が少なく、すばる望遠鏡やハッブル望遠鏡より10倍鮮明な像を見ることができるのです。かすかな光、例えば@太陽系外の惑星やAビッグバン後の初期の姿を捉えることができるだろうと期待しています。望遠鏡で性能を決める要素は三つあります。@波長:ミリ波、サブミリ波、A解像力:分解能は「すばる望遠鏡」の10倍、B集光力…遠くのもの、小さい物体が見分けられること。この三つの要素が倍になれば、3倍の能力になるのでは無く、3の自乗倍になるのです。
 現在、技術開発中で10mの試作機が野辺山にありますが、これまでの電波望遠鏡と違って鏡面がピカピカ。(ステンレスの料理用ボールのようです。)鏡面を太陽に向けると副鏡が焼けてしまうので、太陽に向けられない望遠鏡です。まだ計画が政府(大蔵省、文部省…)から認められていません。予算を申請中なので、ぜひ成功させたいと思っています。予算は1000億円と見積もられ、アメリカが1/3、欧州10か国が1/3、日本は300〜400億円。認可されれば、2010年頃には完成するでしょう。野辺山観測所の45mパラボラアンテナは1981年に建設され、すでに20年近くが経っています。干渉計と最新の電算技術で宇宙の誕生を解明していきたいと思っています。

宇宙の育ち方 谷口義則氏(東北大学)

 こんにちは、皆さん。私はダークスーツ姿で鼻の下に髭をはやし、ちょっとソリが入って、(これ、天然なんです。)怖そうなオッサンに見えるかもしれませんね。人は見かけによらないかもしれません。天文もそうです。「そもそも、天・文・学とは、天から文(情報)を学ぶということだ。」と学生に言っていますから、ますます変なオッサンと学生に思われているようです。
 天文学では、@電磁波、A宇宙線、B重力波を観測する必要があるのですが、三つ目の重力波については、人類はまだ検出していないのです。これは21世紀の課題です。情報源として過去を調べて未来を知る。「光のスピードは有限である。」ということは分かっているのですが、…天文学は難しいですね。@学術的に、A遠隔探査で、B研究する人生だ。天文は、化学などと違って何もいじれない。向こうからやってくるのを、ただひたすら待つ。天文学者は探偵稼業なんですね。
 宇宙論では、「無から有へ」と言うのは、まだいいんですが、「時間が虚数から実数へ」 なんて、頭の中がこんがらがります。「うそつけ、馬鹿言うな」って感じですよね。誰も見ていないんですから、…
いろいろな銀河を見ると、学者はすぐ分類したがるんですよね。(ハッブル分類による銀河の分類について、…中略)
 Deep Surveyというのがあります。徹底的に暗い天体を探す。つまり遠方を探す、ハッブル宇宙望遠鏡は、おおぐま座の方向(HDFN:ハッブル・ディープ・フィールド・ノース[注])を10日間も撮り続けました。の1/100の狭い視野で30等級まで確認でき、そこに約3000個の銀河が見つかりました。プロトスパイラルといって「うずまき銀河」ですが、棒状なんですね。これまでハッブル分類で見慣れてきたものと違う。どのように分類したら良いか迷うほどの形が多いんです。遠くを見るために赤い波長で見る。これ基本です。ドップラー効果で遠ざかるものは赤方偏移するからです。M16(へび座のわし星雲)に星が生まれている現場がみつかった。これは1998年のこと。銀河は衝突と合体を繰り返して大きくなる。ぶっかっているのは普通です。そしてあるところに群れている。「銀河も一人じゃ寂しいんでしょうね。」 銀河は集団化するのです。おおぐま座のM81,M82、NGC***は、光学系で見ると独立しているように見えますが、電波でみると三つ天体が相互に影響しあっているのがコンターマップでわかります。(沢山のカラー写真が映し出される)
 21世紀のテーマは、@大気の影響を受けない宇宙望遠鏡、A大規模地上望遠鏡、B大規模シミュレーション、C統一モデル そして、より遠くを見る。
NASAのORIGINS計画では、NGT(Next Generation Telescope)といって、某ロッキード社が口径10mの宇宙望遠鏡を考えています。
Are we alone ? をテーマに、…
[注]HDFS 南天にも同様な区域がある。(ハッブル・ディープ・フィールド・サウス)

南の空からアンデス巨大電波望遠鏡 福井康雄氏(名古屋大学) 沢山のスライドを使って説明
 三年前、現地を訪れましたが、4800mから5000mの高地で空気は薄い。別に何もしないと居られない環境ではないのですが、少し身体を動かすと息苦しくなります。室内に酸素を入れ、加圧しています。ちょうど飛行機の中のようなものです。現在、太陽電池パネルを観測棟につけ、環境データを取得中です。

「みなさん、天の川を見たことはありますか? … 天体に興味がある方が多いので殆どご覧になってますね。では、南半球で見た方は? … 一度、南半球で眺めることをお勧めします。宇宙観が変わりますよ。宇宙の中に自分がいることを実感します。」 

 南天は天の川の中心、いて座方向が真上に見えて観測に最適です。天の川の中のしみ(黒い部分)は、星が無いのではなく、手前に光を吸収する暗黒星雲があるためです。ただ電波でみると中が見えてくるのです。+と−の分子の振動で電波が発生しているためです。干渉計というアンテナを沢山並べ、二つのアンテナの信号を合成(加算)することで、電波の山、谷が強調される。(この干渉計の仕組みをOHPで分かりやすく説明していた。ナルホド、Good Idea) 二つの組み合わせは沢山あるので、眼ではシルエットにしか見えなかった部分が見えてくる。1996年、チリの高地ラス・カンパナス天文台に名古屋大学の4mの電波望遠鏡「なんてん」を移設しました。口径は小さいが都合の良いこともあります。口径が小さいので広角望遠鏡としてスピーディーに観測が可能です。今、本番に備えて、観測すべき天体の目星をつける観測をしています。
 南天には、大・小マゼラン銀河があって非常に都合が良い。両銀河とも我々の太陽系から、それぞれ20万光年と16万光年の距離で、北半球で見えるアンドロメダ銀河は230万光年で、1/14も近いからです。もし、北半球からマゼラン銀河が見えていたら、天文学は30年は進んでいただろうと言われています。マゼラン銀河を詳しく観測すると、これまでとは違ったものが見えてくる。たとえば、球状星団は、これまで見た球状星団とは違って、凄い星の集まりでギュッと圧縮されている。そして星の生まれている個所がいくつも見える。
(写真はラス・カンパナスの4m電波望遠鏡:資料 「大宇宙の誕生」福井康雄著 光文社)


Q) DF(ディープ・フィールド)は、どのような場所が選ばれるのか?
A) 邪魔の無い遠くを見渡せるところ(これが、おおぐま座にあったのです。)

Q) アンデスの巨大望遠鏡の目的は?
A) @惑星ができる現場を見る。A遠くの方へ行けば行くほど、生まれたての銀河が観測できる。

Q) 天文学者になるために必要なことは?何を勉強したら良いのでしょうか?(高校生)
A) 観山先生 物理の素粒子を学んでいましたが、天文学者になるとは、
  谷口先生 研究には、一に好奇心、二に集中力が必要ですね。好奇心だけでは駄目です。どの分野にも言えるでしょう。
   司会者 (私は天文台の者ですが、)あともう一つ体力でしょう。(笑) 
  福井先生 小学3年生から天文学者になりたかった。なんでも良いのですが、持続力が大切ですね。

Q) アンデスの望遠鏡は、いつごろできるのでしょうか?
A) 8年計画です。1〜2年後に政府に認可されたとして、2010年位になるでしょう

Q) アンデスに置く意味は?
A) 晴天率が高いのと水分が少ないからです。日本は梅雨や雪で観測には適していません。
  電波望遠鏡でも水分(雲)は観測に影響します。電子レンジで食べ物が温まるのは、水分があるからです。
  水の分子が衝突しあって熱を出すので、電磁波が水分で弱まります。
  電波望遠鏡は昼でも観測できますから、休む暇がなくなるでしょうね。(笑)

Q) 「すばる」が終わり、「アンデス」が終わったら、次は何を考えていますか?
A) 観山国立天文台副台長 「すばる」は9年かかりました。「アンデス」も時間がかかると思いますが、将来は
  ・電波望遠鏡の編隊飛行(宇宙で?)、・月に天文台を置く、
  ・今、50〜100mの光学望遠鏡を作ろうという国もあります。勿論、多面鏡です。
  ・NGT(New Generation Telescope)を宇宙に上げようという計画もあります。(NASA)
  ・谷口先生もおっしゃっていましたが、重力波が観測できるようになれば、と思っています。