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ルビン天文台がデビュー — そして発見はすでに始まっている

20年以上の計画と建設を経て、天文学者たちは本日、ヴェラ・C・ルビン天文台からの最初の画像の公開を祝い、また、世界最新の天空の目から数百もの初めての発見を記録した。

ワシントン大学の天文学者で、ルービンチームの一員であり、同大学のDiRAC研究所所長でもあるマリオ・ジュリック氏は、太陽系内でこれまで発見されていなかった2,104個の小天体の発見データが本日早朝、小惑星センターに報告されたと語った。

これらの小天体には、メインベルト小惑星2,015個、太陽系外縁天体9個、地球近傍天体7個が含まれます。（ただし、心配しないでください。これらのNEOはどれもすぐに地球に衝突する可能性はありません。）

「私たちが発見した2,100個以上の小惑星は素晴らしいものですが、これから起こることに比べればほんの一握りです。一晩で2万個以上の小惑星を発見する瞬間もあるでしょう。これは現在、世界全体が1年間で発見する数よりも多い数です」と、ジュリック氏はGeekWireへのメールで述べた。

「来年中には、ルービン探査機は既知の小惑星の数を倍増させ、その後も数百もの新しい彗星、残りの準惑星、そしてもしかしたら太陽系の新しい惑星さえも発見するでしょう」と彼は述べた。「これは、私たちの故郷である惑星の歴史上最も包括的な調査となるでしょう。」

本日ワシントン DC で行われた「ファーストルック」報告会で、天文学者たちは小惑星のスキャンの背後にある科学について説明し、いて座の三裂星雲と干潟星雲の色鮮やかな広角画像、おとめ座星団の観測から得られた銀河のクローズアップ画像、同じ空の領域のズームビデオスキャンなど、目を楽しませる画像を披露しました。

「おとめ座の画像は、数百万もの星や銀河を精巧かつ多色で深く捉えたものです。しかし、天文学者にとって最も印象的なのは、わずか10時間の観測でこの画像を作成できたことです。これは、これまでのどの画像よりも3倍以上速いのです」とユリック氏は述べた。「今後数年間、ルービン氏は南天全体、つまり今回の初画像の800倍の広さの領域で同様の画像を作成する予定です。」

ルビンの高解像度ビューを紹介する以下のビデオをご覧ください。

ルービン天文台が撮影した1,100枚以上の画像から作成されたこのビデオは、2つの銀河のクローズアップから始まり、その後ズームアウトして約1,000万個の銀河を明らかにします。(クレジット: NSF-DOE ヴェラ・C・ルービン天文台)

このビデオは、ルビン天文台がわずか 7 時間強の観測時間で撮影した 678 枚以上の写真から作成されており、地球から数千光年離れた三裂星雲 (上部) と干潟星雲を含む領域の詳細を探っています。

ワシントン大学の天文学者で、ルービン建設責任者のジェリコ・イヴェジッチ氏は、同天文台のシモニ・サーベイ望遠鏡とLSSTカメラは、従来の10～100倍の速度で、高解像度のカラーコード付き夜空の地図を作成できるように設計されていると述べた。「これは、車の速度と飛行機の速度を比較するようなものです」とイヴェジッチ氏は述べた。

ルービン望遠鏡は、全米科学財団と米国エネルギー省科学局からの多額の資金提供を受けて、乾燥した空気と暗い空のおかげで天文観測の世界有数の場所の一つであるチリの山頂に建設された。

建設費は8億ドルと推定されており、これにはマイクロソフトの技術のパイオニアであるビル・ゲイツ氏やチャールズ・シモニ氏といった個人からの寄付による数千万ドルが含まれています。シモニ氏の2,000万ドルの寄付を称え、この天文台の8.4メートル（28フィート）の望遠鏡には彼の家族の名前が付けられました。

この観測所自体は、銀河の自転速度を分析して暗黒物質の存在の証拠を見つけた天文学者の故ヴェラ・ルビンにちなんで名付けられました。暗黒物質とは、私たちが見ることができる物質よりも宇宙の多くの部分を構成する謎の目に見えない物質です。

まさにその通り、ルービン天文台は、暗黒物質と、宇宙の加速膨張の原動力となっていると考えられている、同様に謎に満ちた現象である暗黒エネルギーの本質に新たな光を当てると期待されています。ルービン天文台は、超新星爆発やガンマ線バーストといった突発的な宇宙現象の早期警戒システムとして機能します。また、コンピュータモデリングに基づくと、この天文台は10年間の「宇宙と時間のレガシーサーベイ」（LSST）の期間中に、太陽系内で500万個以上の小惑星やその他の天体を発見すると期待されています。

ルービン天文台は約10時間の観測で、太陽系内でこれまで見たことのない小惑星やその他の小天体を2,104個発見しました。このビデオは、ルービン天文台の連続画像で小惑星がどのように追跡されたかを示しています。(クレジット: NSF–DOE ヴェラ・C・ルービン天文台)

イベジッチ氏は、もし存在するならば、第9惑星と呼ばれる遠く離れた仮説上の世界を発見できる可能性が高いとルビン氏は述べた。

「冥王星やその他のカイパーベルト天体が見つかる軌道をはるかに超えて、さらに遠くまで見ることができるでしょう」と彼は言った。「天体の大きさにもよりますが、大まかに言えば、冥王星がカイパーベルト天体の10倍も離れたところにあったとしても、私たちはそれを見ることができるでしょう。」

この観測所は、これまでに発見された唯一の恒星間天体であるオウムアムアとボリソフの2つなどの恒星間天体も発見することができた。

「発見できる天体の数を予測するのは非常に困難です。なぜなら、その種類がまだ分かっていないからです」とイヴェジッチ氏は述べた。「今のところはたった2つです。しかし、単純なスケールの議論からすると、10個、もしかしたら20個くらい見つかると予想しています。ですから、これは太陽系探査において極めて強力なものとなるでしょう。」

ルービンの観測のスピードと広さが、その発見の鍵となるでしょう。LSSTカメラは世界最大のデジタルカメラと称され、3,200メガピクセルの画像を高速で撮影できます。各画像は満月約45個分に相当する範囲をカバーしています。毎晩約20兆バイトの天文データが生成され、DiRAC研究所が開発したツールを含む高度なコンピュータツールを用いて分析される予定です。

今後数ヶ月間、ルビンチームは観測所のシステムの運用を微調整し、宇宙と時間のレガシーサーベイの正式な開始に向けて準備を進めます。今後10年間、ルビンの撮影した画像は、南半球から見える空全体を3～4夜ごとにカバーし、変化する宇宙のタイムラプス動画を作成します。

「映画は始まり、カメラが回り始めた」と、クリス・ライト・エネルギー長官は本日の記者会見で上映されたビデオクリップで述べた。

天文学者は、同じ範囲の空の連続画像に現れる特徴的な動きの筋を探すことで、太陽系内の小惑星やその他の小天体を発見できるようになります。そして、そのデータは専門家だけでなく、一般の科学者にも公開されます。ルービンチームは、天文台の画像を拡大・縮小できるSkyviewerアプリを開発しました。詳細なデータは、超新星の発見、小惑星や太陽系外縁天体の探索、銀河の分類などを目指す様々なプロジェクトのために、Zooniverseを通じて共有されます。

「ズームインして、そこにある小さなぼんやりとした銀河の一つを見れば、もしかしたらあなたはそのぼんやりとした塊に注目する最初の人になるかもしれません」と、ルービン教育チームの天文学アウトリーチ専門家、クレア・ヒッグスは語った。「オンラインで他のカタログを見ることもできます。もしその銀河に関する情報があれば、そこに載っているはずです。しかし、ルービンの素晴らしい科学が全て得られるまでは、まだ名前もカタログもないものがたくさんあるのです。」

このプロジェクトの当初のパートナーの一つであるワシントン大学は、シアトルキャンパスのケインホールにて、木曜日午後7時（太平洋標準時）にルビン天文台に関するプレゼンテーションを予定しています。詳細と登録については、ワシントン大学のウェブサイトをご覧ください。それまでの間、以下の画像をご覧ください。