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赤外线天文学 南米

水蒸気の少ない5640尘の山顶から遥か彼方の宇宙を见渡す

宫田隆志
MIYATA Takashi

理学系研究科 教授

高山に无酸素登顶して调査

1998年に吉井譲名誉教授（当时理学系研究科教授）が代表となって始まったに、私は2000年から携わっています。世界最高水準の口径6.5尘の赤外线望远镜を拥する予定の罢础翱の最大の特长は、标高5640尘の高地にあること。赤外线は宇宙空间では何にも吸収されずに进みますが、大気圏内では水蒸気で相当量が吸収されてしまいます。标高が高いほど水蒸気は减り、観测がしやすくなるのです。候补地は复数ありましたが、気象データ解析の结果、チリのアタカマ砂漠にあるチャナントール山が有力候补となりました。もっと高い山もありますが、斜度がきついと望远镜を运べず、山顶に平坦な场所があることも重要。当地は诸条件を満たしていました。

确认のための现地调査が决まり、前に标高4200尘のハワイ観测所にいた私に声がかかりました。一行は东大の研究者と现地の建设业者の计5人。屈强なチリ人が进んで酸素ボンベを担いでくれましたが、山の中腹でその彼がダウン。ボンベの酸素を吸いながらの待机となり、残りの4人は道なき山を无酸素で登顶しました。

2002年のこの现地调査を経て、テストとして口径1尘のミニ罢础翱望远镜を设置することに。2006年に道路を敷き、2009年に1尘望远镜を设置して観测开始。并行して予算手続きを进め、6.5尘望远镜の主要部品製作を日本で始めました。2018年には6.5尘の镜を运べる広さに道路を拡张。コロナ祸による工事中断を経て、2023年に観测运用栋が山顶に完成しました。2024年9月に望远镜の设置を始め、2025年にいよいよ観测を开始する予定です。

山顶の环境は过酷です。高山病の恐れがあるので酸素ボンベが必须。作业は最长8时间とし、宿泊は狈骋です。これまでは建屋工事なので高い精度は不要でしたが、望远镜には10ミクロン単位の精度が必要。今后はより厳しい作业が続きます。

手が届く望远镜ゆえの强み

通常の赤外線望遠鏡が観測できる波長域は20ミクロン未満ですが、TAOは30～40ミクロンでも観測可能です。大気の影響が小さく宇宙がよく見渡せる波長、天文学で「大気の窓」と呼ぶゾーンを狙えます。水蒸気の影響を考えれば、宇宙空間にある望遠鏡のほうがもちろん有利ですが、人工衛星の望遠鏡はアップデートができません。仮に壊れた場合でも、新技術が登場した場合でも、地上なら装置を更新できます。学生が開発した装置を試すこともできる。大学が進める罢础翱计画では、若手育成も大きな使命です。

罢础翱は大学の施设なので、他の望远镜より使いやすいのも长所です。宇宙で何か変わったイベントがあればすぐ観测でき、その観测を継続することもやりやすい。共同利用の望远镜では使用机会が限られ、成功确率が高そうな観测を选びがちですが、自前の望远镜なら确率が低いものにもトライできます。无駄打ちに思える観测からこそ、大きな発见は生まれるはずです。

恒星は死ぬと赤色巨星になってガスを喷き、炭素や鉄などの物质が宇宙空间に戻ります。それらが何かの拍子に集まってまた星になるという物质循环があります。私は宇宙で物质が循环する様子を観测的に知りたい。罢础翱はそのための大きな味方になります。観测开始に向け、アタカマ観测所长として地球の里侧に通います。