ⰧⰊⰧ Intermiussion/幕間 =狂(きょう)の出来事=平成5年08月03日<ⰧⰊⰧ ◆ クリストファー・コロンブスが、大西洋を兎に角横断すればインドへ着けるというぴーな発想から航海に出発(1492年)。無論、その途中にアメリカ大陸があるなど知る由も無かった。 ◆ 1958年 - アメリカ海軍の原子力潜水艦「ノーチラス」が世界で初めて潜航状態による北極点通過を果たす。 ◆ 千葉県君津市のお寺でペットとして買われていたトラが成長し過ぎて野に放たれてしまい、以後27日間にわたり地域住民を恐怖と混乱に陥れる(1979年=神野寺虎脱走事件)。
本日記載附録(ブログ)
ハワイ島のマウナ・ケア山山頂(4,205m)のすばる望遠鏡と並ぶ「ダブル・エース」として
チリのアタカマ砂漠の海抜五千に設置されているアルマ望遠鏡
未知の宇宙空間に穿つ電子観測視点、アルマ電波望遠鏡
このアルマ計画の最初期からかかわり、壮大無限な宇宙空間に対峙する
【この企画はWebナショジオ】を基調に編纂(文責 & イラスト・資料編纂=涯 如水)
東京大学大学院天文学教育研究センター 銀河天文学 河野孝太郎
=宇宙におけるさまざまな天体の形成や進化、特に、活動的な銀河の形成と進化の過程を解明することに興味を持っています=
河野孝太郎(08/mn)
◇◆第4回 こんなにすごいアルマ望遠鏡 =2/3= ◆◇
「野辺山の天文台に行ったときに、次世代の大型望遠鏡として、干渉計を作る計画を聞かされました。まだ場所も決まっていなくて、当然、アルマという名前もありませんでした。各国がばらばらに構想していて、日本としての準備といいますか、まずは場所を探すための装置の開発をしないかと提案をいただいたんです。ミリ波・サブミリ波で見た大気の透明度を測る装置です。それを実際に作って、私自身、世界各地を回ってくることになりました」
最初は、中国。
ミリ波・サブミリ波は、水蒸気に吸収されてしまうのでできるだけ乾燥しているところがよい。そもそも上にある大気が薄い方が望ましいので、高地で乾燥しているのが理想的だ。そこで、中国の内陸の高地、それこそシルクロードを想起するような砂漠地帯などあちこちを調査した。さらには南米チリのアタカマ砂漠もリストにあった候補地ひとつだった。
「一番困るのは電源なんですよ。当たり前ですが、砂漠の中に電源はないので。チリの天文台が持っている電源を使わせてもらったり、最終的には自前で発電するように発電機を砂漠に持ち込むようになりました。発電機はさすがに現地で買うんですが、ほかの機材は全部、手荷物で機内に持ち込んだり、かなり無茶やってました」
その結果、アタカマ砂漠の高地がベストであり、そこに国際協力で大きな観測施設を作ろうという流れができていった。超駆け足の説明ではあるが……以来、河野さんは、アルマの建設、試験科学運用、開所にいたるまで、いろいろな形でかかわり、今日に至る。計画通り66台の望遠鏡からなる「干渉計」が完成する日まで、あるいはさらに進化したアルマの拡張計画が軌道に乗るまで、見守り続ける立場となった。
さて、現在のアルマ。
写真を見せてもらうと、アルマの山頂施設にはたくさんの望遠鏡(パラボラアンテナ)が並んでいる。この原稿を書いている時点で観測に使用されているのは32台。
それらは、ぎゅっと1カ所にまとまっている群があるかと思えば、遠くに離れて配置されているものもある。これら全部ひっくるめてアルマ(アタカマ大型ミリ波サブミリ波「干渉計」)だ。
ここで「干渉計」についてやっと説明できる。
単一の望遠鏡ではなく、複数の望遠鏡で受けた信号を合成して、実質的に1つの大きな望遠鏡として扱うのが干渉計の発想だ。アルマの場合、最大18.5キロの間隔をおくことができ、それはすなわち、口径18.5キロの望遠鏡を得たのと実質的に同じだ。
「ミリ波やサブミリ波は、波長が長い分、観測するためには大きな望遠鏡が必要なんです。ただあまり大きくすると構造物の限界があって作れない。そこで、イギリスのライル卿という人が、小さな望遠鏡を組み合わせて、実質的に大きな望遠鏡と同等の性能を出せる方法を提唱しました。彼はこれでノーベル賞をとっています。アルマの現時点の32台は既に世界最大ですし、計画の66台揃うと、数10年間、最先端であり続けるはずです」
・・・・・・・・明日に続く・・・・・
【参考資料】 : Black Hole(6/6)
Ω ブラックホールは宇宙空間に存在する天体のうち、極めて高密度で、極端に重力が強いため
物質だけでなく光さえ脱出することでがきない天体である。 Ω
理論史: 2/2
ジョン・ホイーラーは特異点と重力崩壊の問題を考え続けていた。計算の結果、ホイーラーは物質とその本質をなす様々な属性[注釈 5]は、特異点で単純に消えてしまうと確信した。1963年、ロイ・カーが軸の周りに一定の角速度で回転するブラックホールについての厳密解(カー解)を導いた。
ホイーラーが「最終状態の問題」とデリケートな言い回しで表現した問題を、ロジャー・ペンローズは強力な定理やエレガントな証明を用いて、まるで四次元における幾何学問題であるかのようにアプローチした。一般相対性理論に対しては多くの科学者が、特異点というのは架空のものであり数学的な理想化の産物と考えており「星は回転で物質は跳ね飛ばされ、中心の周りで渦を巻き、一体になって特異点を形成するようなことはない」信じられていたのである]。ところが1965年に、ペンローズが星の崩壊は特異点に収束することを証明した[24]。物質とエネルギーが充分に集まっている所ならどこでも時空に終わりが来ることがあると証明したのである。シアマはこれを「一般相対論にとって最も重要な貢献」と呼んだ。
ホイーラーは数年の間「物理と宇宙の窮地」「重力の黙示録」とも言える天体を研究していたが、より劇的に表現する方法を探し続けており、1967年にニューヨークで開かれた会議において「ブラックホール」(black hole)という語を採用し、研究のPR面に役立てた。後にホイーラーは「時に患者は、いくら医者が病気だと言っても病気に名前をつけてくれないうちは信じないことがあるんだ」と説明したといわれる。
1960年代の終盤から、イギリスの理論物理学者らは活発に刺激を与え合い理論を生み出すようになり、ペンローズとシアマ・グループは、特異点、時空の構造、物質の末路に関する定理を数多く生み出していった。例えば当時生み出された有名な定理を一つ挙げると、崩壊する物質もしくはブラックホールに落ち込むものは何であれ、特異点にぶつかって存在が潰滅してしまうか、ブラックホールが回転しているとすれば、中心のワームホールに命中して別の時空や宇宙にホワイトホールとして噴出すると結論を下している。
ホイーラーは、ブラックホールは飲み込む対象が何(青色巨星・星間塵・ニュートリノ・放射・反物質)であれ、それに関する情報を破壊して経過を隠してしまい、そこから出てくるものは同じものになるという撹乱能力を備えていることを示し、「ブラックホールには毛がない(ノーヘア)」と表現し(ブラックホール脱毛定理)、カーターも別な定理としてノーヘアを提唱した。この定理はブラックホール物理学に革命を起こした[28]。ホーキングはこの定理のことを気にしており、こうした研究の多くをジョージ・エリスと共同で執筆し、1971年に出版された『時空の大規模構造』(Large Scale Structure of space time)にまとめている。これは後に古典の一つに数えられるようになった。
1974年にホーキングがホーキング輻射の公式を考案すると、シアマはそれを高く評価し「自分の優秀な教え子の業績」として自らの講義で紹介したが、後にこの公式から導かれるブラックホールの蒸発に伴う情報喪失のパラドックスは物理学界に激しい論争を呼んだ。
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https://youtu.be/XZGGKDCbYwc ==【衝撃映像】ブラックホールに星が飲み込まれる瞬間=
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