科学者たちが天体の地図を作る世界最大の天文デジタルカメラを開発

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科学者たちが天体の地図を作る世界最大の天文デジタルカメラを開発

チリのヴェラ C ルービン天文台に搭載される予定の LSST カメラの製作が、シリコンバレーの SLAC 国立加速器研究所で完了しました。

「レガシー・サーベイ・オブ・スペース・アンド・タイム(LSST)カメラ」と名付けられたこのカメラは、3,200メガピクセルの解像度で写真を撮影できます。計画は5年遅れ、プロジェクトが承認されてから12年近くが経過しましたが、ついにこの機器が完全に組み立てられました。

「この衛星の画像は非常に精細で、約15マイル離れたところからゴルフボールを捉えられるほどです。しかも、満月の7倍もの広さの空をカバーしています」と、ヴェラ・C・ルービン天文台の副所長アーロン・ルードマン氏は熱く語った。「数十億もの星や銀河を捉えたこれらの画像は、宇宙の謎を解き明かすのに役立つでしょう。」

LSSTカメラは、アンデス山脈の標高9,800フィート(約3キロメートル弱)の山、セロ・パチョンの山頂にあるシモニ・サーベイ望遠鏡に搭載されます。天文学者たちは、この巨大な機器が到着次第、南半球の空の画像をかつてないほど高画質で撮影することを期待しています。

LSST

星、カメラ、アクション!LSST…クリックして拡大。出典:ジャクリーン・ラムザイヤー・オレル/SLAC国立加速器研究所

「南アタカマ高地砂漠は世界でも天文台に最適な場所の一つであり、米国は1970年代初頭からそこに望遠鏡を設置している」とルードマン氏はザ・レジスター紙に語った。

「天文台の周囲は素晴らしい。高地の砂漠は質素だが美しい場所だ」と彼は付け加えた。

LSSTカメラの製作は、SLACのプロジェクト専用クリーンルームで、ほぼ9年前の今日に始まりました。カメラは全長12.25フィート(3.73メートル)、高さ5.5フィート(1.65メートル)、重さ6,200ポンド(2,800キログラム)です。その巨大なサイズのため、LSSTカメラは5月までには観測所に搬入されないと、ルードマン氏は語りました。

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3.2ギガピクセルを実現するために、LSSTカメラは3つのレンズ(最大のレンズは直径5.1フィート(1.57メートル))と、21のグループに分割されグリッド状に配置された189個の電荷結合素子(CCD)センサーを搭載しています。このカメラの視野はわずか3.5度で、20秒ごとに15秒間の長時間露光で写真を撮影できます。

暗闇を求めて夜空を撮影する

LSSTカメラの主な目的は、暗黒エネルギーと暗黒物質の研究をさらに進めることです。これらは天体物理学における2つの概念ですが、完全には解明されていません。暗黒エネルギーは宇宙の膨張の原動力であると理論づけられており、暗黒物質は光や電磁波の影響を受けません。

LSSTカメラで撮影された写真は、暗黒エネルギーと暗黒物質が宇宙とどのように相互作用するかについての重要な手がかりを明らかにする可能性があります。研究者たちは、弱い重力レンズ効果(光を曲げる現象で、宇宙全体における質量分布を示唆する可能性がある)の証拠を探します。また、弱い重力レンズ効果が時間とともにどのように変化するかも重要な意味を持ちます。

SLACの最新の望遠鏡は、ダークエネルギーとダークマターの探査において唯一の存在ではありません。欧州宇宙機関(ESA)のユークリッド宇宙望遠鏡(ラグランジュ点2(L2)を周回)も同様のミッションに取り組んでいます。

もちろん、LSSTカメラは昔ながらの天体図作成にも使えます。高解像度カメラは、天の川銀河、特に小さな天体の詳細な地図を作成するのに役立ちます。ルビン天文台建設責任者のジェリコ・イヴェジッチ教授は、「私たちはまもなく、史上最高の映画と、これまでに作成された中で最も情報量の多い夜空の地図の制作に着手します」と述べています。

ルボン天文台によると、空に存在する既知の天体の数は10倍にも増える可能性があるとのことですが、今後の動向を見守るしかありません。この装置は、地球に近づきすぎて危険な状態になっている小惑星の早期警告サインを発見するのに役立つ可能性があります。しかし、そのような小惑星を破壊する技術がなければ、差し迫った破滅についてあまり先まで知るのは避けた方が良いかもしれません。®

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