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| Q. 銀河はどのように生まれるの？ |
| ...... A. 天文学者も答えを探しているところ。 |
私たち人間は広大な宇宙に浮かぶ「銀河」という星の集団の中に住んでいます。この銀河はいったいどのようにして誕生し、どのような成長を遂げていくのでしょうか。このような疑問を解決するため世界中の天文学者が日夜研究に尽力していますが、まだはっきりとした答えは得られていません。しかし、最近までの研究で、宇宙のごく初期に小さな銀河の「種」が寄り集まり、星を生み出しながら円盤状となって今日の天の川銀河のような姿になったと考えられています。
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| Q. モンスター銀河についてもっと詳しく教えて！ |
| ...... A. 天の川銀河の1000倍に及ぶ凄まじい速さで星を生み出す塵に覆われた重い銀河。 |
専門的には「サブミリ波銀河」と呼ばれる銀河種族で、1997-98年に初めてその存在が報告されました。複数の銀河が衝突するなどしてガスがつぶれ、内部では私たちの天の川銀河の1000倍におよぶほど凄まじい勢いで星を形成しています。私たちの銀河系を丸ごとひとつ作るのに十分なほど莫大な量の分子ガスが発見される例もありました（過去の国立天文台記者発表 - 野辺山レインボー干渉計が解き明かす暗黒の宇宙 - を参照）。モンスター銀河が栄えた時代からおよそ100億年経った現在では、これらの銀河は暗黒物質が強く集中したような場所に存在する巨大銀河に進化したものだと考えられています。
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| Q. サブミリ波ってなに？ |
| ...... A. 波長0.1〜1mmの電波。 |
電波にもさまざまな種類があるのはご存知かと思います。電波の種類は波長で区別されています。テレビなら波長は60センチ前後、携帯電話なら10〜30センチ程度。サブミリ波はそれより短く、波長が1ミリ以下の電波をさし、テラヘルツ波とも呼ばれることもあります。サブミリ波は天文学での応用がたいへん大きいですが、非破壊センサスへの応用のためのテラヘルツ技術の開発も世界中の研究機関や大学で進んでいます。
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| Q. 塵ってなに？ |
| ...... A. 塵は1ミクロン程度の微細な砂粒。 |
宇宙空間には、主に炭素やケイ酸からなる１ミクロン(1000分の1ミリ)程度の微細な砂粒が数十光年程度の大きさの雲のように存在していることがしばしばあります。この砂粒を「宇宙塵(cosmic dust)」あるいは単に「塵」と呼びます。塵は可視光線や紫外線を吸収するため、その向こう側にある天体(星)を見ることができません。その代わり、しかし、塵は星からの光を吸収して暖まり(それでも氷点下250〜100度！)、今度は塵自身が中間赤外線・遠赤外線、そしてサブミリ波で輝きだします。宇宙空間に存在する塵の起源はまだ完全に解明されていませんが、超新星爆発で生成されたり、年老いた星の表面で作られたりすることによって宇宙空間に放たれると考えられています。
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| Q. "星形成率"ってどういうもの？ |
| ...... A. ある銀河がどのくらい活発に星を生み出しているか、という指標。 |
星形成率とは、ある銀河がどのくらい活発に、あるいはどのくらいのスピードで星を生み出しているか、という指標です。もう少し厳密に言えば「１年間に生み出す星の重さの総和」を示します。銀河の誕生や進化は、銀河がガスから星をつくり出すことによって進んでいきます。したがって、ある銀河の星形成率を知ることができれば、その銀河がどのような成長段階にいるのかを推定することができます。このため、星形成率は銀河の誕生と進化を研究する天文学者にとっては非常に大切な指標です。
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| Q. 暗黒物質ってなに？ |
| ...... A. ナゾの物質。 |
重力だけでその存在が発見された物質です。未知の素粒子だと考えられています。
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| Q. 宇宙大規模構造ってなに？ |
| ...... A. たくさんの銀河が集合した宇宙で最大の大きさをもつ"天体"。 |
天体物理学では重力に束縛された物質系を「天体」として扱うのが一般的です。重力に束縛される、ということは重力によって自分自身の構造を維持し、時間が経っても散り散りにならない、ということを示しています。最近の観測から、大規模構造の典型的な大きさは数億光年程度であることがわかっています。その組成は暗黒物質がほとんどを占め、暗黒物質が集中している箇所で銀河が誕生すると考えられています。
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| Q. アステ望遠鏡について詳しく教えて！ |
ASTE (アステ)とは、Atacama Submillimeter Telescope Experiment (アタカマサブミリ波望遠鏡実験)の略です。波長0.1ミリから1ミリのサブミリ波を観測する電波望遠鏡を、サブミリ波で最高の観測条件を備えた南米チリ北部、標高4800メートルのアタカマ高地に設置し、運用するプロジェクトです。現在、国立天文台野辺山および大学連合(東京大学、チリ大学、名古屋大学、大阪府立大学、茨城大学、神戸大学、北海道大学)と共同で推進しています。このプロジェクトは、世界に先駆けて南天において10メートル級サブミリ波望遠鏡による本格的なサブミリ波天文学を推進するとともに、それを支える観測装置や観測手法の開発を実証することを目的としています。2004年から波長0.87ミリ (周波数350GHz)での本格的な天文観測が開始されました。南天にある、我々の天の川銀河系の中心領域や星形成領域、大小マゼラン雲など興味深い天体を精力的に観測する他、遠方銀河に対する観測にも威力を発揮しています。ASTEのホームページはこちら。
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| Q. 新型ミリ波カメラ「アステック」について教えて！ |
アステック(AzTEC, AStronomical Thermal Emission Camera)は米国マサチューセッツ大学のグループが中心となって開発した次世代ミリ波カメラで、宇宙塵からの微弱な熱放射（波長1.1ミリメートル）を検出します。アステック(aztec)とは中米メキシコに栄えたアステカ文明を意味しており、今後はメキシコの休火山シエラ・ネグラの山頂(標高4600メートル)に建設が進んでいる「大型ミリ波望遠鏡 (Large Millimeter Telescope)」への搭載が予定されています。
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| Q. アタカマ高地について教えて！ |
アステ望遠鏡やアルマ望遠鏡のあるアタカマ高地は、チリの北部アンデス山脈の太平洋側に位置する標高およそ5000メートルの岩石砂漠です。気圧は海抜ゼロメートルの半分程度(55%)しかなく、世界の砂漠の中でも特に乾燥した場所であることが知られています。水蒸気を苦手とするサブミリ波観測にとって、このような非常に標高の高く乾燥した地域は絶好の観測サイトになります。
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