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ガリレオ・ガリレイという男の生き様(9)

おっす
おっす! 久しぶりwww

ブログの更新は、(早くても)3日おきくらいになりそうです。

モウシワケナイ

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◆昨日のカエルラジオの様子◆

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ロエンさん、ラジオ出演お疲れ様でした。
ラジオ「ちょこころねっ」は、毎週日曜23時から。

前回のお話はこちらから。
ガリレオ・ガリレイという男の生き様(8)

今日は、現代の望遠鏡についてお話したいと思います。
Chapter1:生まれてから、栄光の時代まで

― ガリレオ、発見する(5) ―


~ガリレオ、宙へ  Ⅱ~


 いまから数十年前まで、「光は波か? 粒子か?」という質問がありました。結局 出た答えは、「光は波(波動)でもあり、粒子(光子)でもある」。光は光子と呼ばれる質量のない粒子が、波の特性をもって流れているものだったのです。
この波の頂点から次の頂点の間の長さを波長といいます。単位はÅ(オングストローム)で表されますが、これは100億分の1㍍(100pm)と同じ長さです。わたしたちが見ることのできる光(可視光)は、4000~7000Åの範囲です。この範囲の中で、波長が変わると、色が変わるわけですね。

 では、この波長が可視光の範囲よりも、短く、もしくは長くなるとどうなるのでしょうか。光子の流れのことを、『電磁放射』といい、その波長の長さによっていくつかの種類に分けられています。
短いものは、順に、紫外線、X線、ガンマ線と呼ばれます。逆に波長が長いものは、赤外線、電波として知られているのでした。

 ガリレオの時代には、望遠鏡を使って、可視光による星の観察しかできませんでしたが、現代ではいろいろな分野の望遠鏡があります。今日は、その一部を紹介することにしましょう。
電波の世界(100μ以上)

 1965年、二人の物理学者が、あるアンテナの実験をしていました。ところが、どうもノイズ(雑音)を拾ってしまう。おかしい、これはおかしい。二人は原因について、いろいろ考えました。
どっかの街から出た電波を拾ったのだろうか? いや、ちがうようだ。
アンテナがハトの糞で汚れていたけど? それも違う。
実は、この雑音と思われた電波は、宇宙からやってきたものだったのです。
 とはいえ、もちろん「宇宙人とやらが発した電波」というわけではありません。実はこれ、宇宙がビッグバンによって誕生したときの名残なんだそうな。『宇宙マイクロ波背景放射』というらしいです。で、これを調べれば、宇宙の中心部分のことがわかるそうな。

 現在チリ・アタカマ砂漠に建設が進められている、一群の電波天文台は、なんとアンテナの数が80台にも及びます。これは、電波は波長が可視光よりも長いため、捕らえた信号が非常に小さく、解像度(分解能力)が非常に低くなってしまうためです。その欠点を補うために、電波干渉計というコンピューターシステムをつかって、複数の電波望遠鏡を結び合わせて、あたかも一つの望遠鏡のようにするのです。このALMA計画は、2012年から運用開始の予定。
赤外線の世界(10,000Å)

 「低温の状態」を観察したいときに重宝するのが、この赤外線。
しかし、この赤外線観測を邪魔するのが、地球の水蒸気。水蒸気は赤外線を吸収する特性があるため、赤外線観測を行うためには、やはり宇宙に行かなくてはなりません。

 1983年に、赤外線天文衛星 IRAS(アイラス)が打ち上げられました。このアイラスの観測により、25万個に及ぶ赤外線発生位置が特定されました。これにより、宇宙の地図をつくることができたのです。興味深いことにその一割に当たる2万2000個の発生源は、1億光年ほど離れた「遠い銀河」のものでした。光年というのは、光が1年間に進むことのできる距離ですから、1億光年離れているということは、1億年前の宇宙の状態がわかるということ。

 2006年には、日本の赤外線衛星「あかり」が打ち上げられ、さらに研究が進むとのことです。
可視光の世界(4000~7000Å)

 人間が肉眼で見ることのできる世界、それを調べるために造られたのが『光学(反射)式望遠鏡』でした。
 ガリレオ先生やニュートン先生の時代には、学者先生たちは夜っぴな望遠鏡を覗いていなければなりませんでしたが、時代は変わり、写真やCCD(電荷結合素子)を用いたビデオカメラによる観測へと進んでおります。このおかげで、人間の目では暗すぎてわからない星の存在も明らかになってきました。

 1枚の反射鏡で最大級の規模を持つ反射望遠鏡は、1976年に完成したロシア・ゼレンチュクスカヤ天体物理学天文台の望遠鏡です。この望遠鏡は、反射鏡の口径が6mという巨大なものであり、長年の間 直径ナンバー1の地位を保ってきたのです。

 ハワイのマウナケア山は、空気がきれいなため、世界中の天文台がこの地に居を構えています。かくいう日本の国立天文台も、すばる望遠鏡を1991年に設置。この望遠鏡は、反射鏡を支える261個のアクチュエーターが瞬時にゆがみを補正、1秒間に1回補正を繰り返すという優れものなのです。
紫外線の世界(100Å)

 可視光の中の一番端っこ 紫色の、より外側にあるという意味の名前がつけられたのが、この「紫外線」。よく「UV」って略されますよね。UVケアとかUVカットとか。
 で、この紫外線も、地球の表面にはあまり降りてこない。なぜなら、オゾン層がはじいてくれるからねぇ。というか、オゾン層が薄くなって紫外線量が増えている、というのが最近の地球の悩みでしょう。なので、この紫外線を調べたいなら、これも宇宙に出なければなりません。

 宇宙空間にあるハッブル宇宙望遠鏡にも、紫外線放射を捕らえる機能がついています。
X線の世界(1Å)
 X線と聞いて、一番馴染み深いのは、X線(レントゲン)写真でしょう。

 X線を使った宇宙観測が行われ始めたのは、1949年になってから。X線はとても高温な状態にならないと発生しないため、これにより、ブラックホールやクエーサー(準星)、また非常に高温の大気をもつ星ぼしを観測することが可能になったのです。
 
 とはいえ、X線は地球の大気を通り抜けることができません。たいていの場合、大気層で吸収されてしまうからです。そのため、宇宙から来るX線を観察するためには、地球の大気圏の上に出る必要があります。とはいえ、生身の人間は宇宙に行くことができません。
そこで活躍するのが人工衛星。
1990年に、最初のレントゲン衛星(ROSAT)が打ち上げられたのです。
ガンマ線の世界
 X線と非常に似ているのですが、波長が0.1Å(10pm)以下というきわめて短い、高エネルギーの電磁波。このガンマ線は、物質が生まれるとき、もしくは壊れるときに放射されるので、星の歴史を調べるのに非常に適した電磁波なのです。
 きっとこの分野も、これから研究が進んで、さらにいろいろなことがわかるんでしょうね。
 こうしてみますと、この100年ほどで天文学の世界が、がらりと変わってきたことがわかりますよね。
とはいえ、ガリレオの生きていた時代は、やっとこさ可視光の世界に触れ始めたときに過ぎません。
では、再び時計の針を、ガリレオ先生の時代にまで、戻すことにいたしましょう。
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2007.03.13 Tue 10:22  |  管理人のみ閲覧できます

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