ヴェラ・C・ルビン天文台が「ナプキンの裏」のスケッチから構想されてから20年以上が経ちました。この巨大な望遠鏡の建設がようやく完成に近づき、ルビンの科学者たちは6月23日(月)にワシントンD.C.でライブ配信されたイベントで、その輝かしい初画像を公開しました。
チリのアンデス山脈の頂上に位置するルビン天文台は、史上最大のデジタルカメラを誇っています。米国立科学財団(NSF)と米国エネルギー省(DOE)の監督下にあるこの望遠鏡は、最近、車ほどの大きさの3.2ギガピクセルのカメラを用いて、10時間強の試験観測を実施しました。NSFの発表によると、この短期間でルビン天文台は数百万の銀河と天の川銀河の恒星に加え、これまで観測されたことのない2,104個の小惑星を観測しました。ルビン天文台の科学者たちは月曜日の真夜中過ぎにこれらの画像の一部を「チラ見せ」しましたが、それは氷山の一角に過ぎませんでした。
本日のイベントでは、ルービン天文台の科学者たちがデジタルワープドライブを駆使し、「Skyviewer」と呼ばれるプログラムを用いて天文台の画像を深く拡大し、その細部まで驚くほど鮮明に映し出しました。このプラットフォームは誰でも無料で利用可能で、研究者も一般の人も、これまでにない方法で宇宙を探求することができます。超高精細画像は、渦巻く銀河、色鮮やかな星雲、そして数十億もの星々をかつてないほど詳細に捉えるルービン天文台の能力を如実に示しています。
「これらの画像を美しいと感じていただければ幸いです。普段見慣れているものとは少し違います。いや、かなり違います」と、カリフォルニア大学サンタクルーズ校の物理学教授で、ルービン計画のプロジェクトサイエンティストであるスティーブ・リッツ氏は述べた。ほとんどの天体写真では、物体間の空間は真っ黒な空間として描かれている。「しかし、ここでご覧いただいたのは違います。真っ黒な空間は、実際には物質で満ち溢れているのです」とリッツ氏は語った。
「銀河がいっぱいで、あらゆる興味深いものが詰まっています。そして、ルービンの独自の能力の組み合わせのおかげで、私たちはそれをすべて明らかにすることができるのです。」

天文台の第一波となる発見には、天文学者が宇宙の膨張を研究するのに役立つ超新星や遠方銀河が含まれています。これらの天体を観測することで、ルービン氏はハッブル・テンション(ハッブル定数として知られる、現在の宇宙の膨張率に関する異なる測定値間の乖離)の解明にも貢献できる可能性があります。
ルービン宇宙望遠鏡はまた、7つの地球近傍小惑星を発見しました。これらは地球に危害を与えるものではありませんが、今回の発見は、ルービン宇宙望遠鏡がこれまで未知の小惑星を迅速に特定し、天文学者が地球への潜在的な脅威を評価する上でどのように役立つかを示しています。地上および宇宙に設置された他のすべての観測所は、合計で年間約2万個の新しい小惑星を発見していますが、ルービン宇宙望遠鏡の科学者たちは、この観測所だけで、宇宙と時間のレガシーサーベイ(LSST)開始から2年間で数百万個の小惑星を発見すると推定しています。
この10年にわたる夜空の探査は、超広角・超高精細の宇宙のタイムラプス記録を生み出すことになります。このデータは、科学者が暗黒物質と暗黒エネルギーの本質を解明し、太陽系を分類し、変化する空の探査を行い、天の川銀河の構造と機能を理解する上で役立つはずです。
ルービン宇宙望遠鏡は、口径8.4メートルのシモニ・サーベイ望遠鏡を用いて、自動スケジュールで宇宙を観測します。この望遠鏡は、独自の3面鏡設計を採用しており、史上最大の凸面鏡を備えています。30秒の露出時間ごとに、満月の約45倍の面積をカバーします。その後、巨大なLSSTカメラが広視野画像を撮影し、それらをつなぎ合わせて3夜ごとに南天の完全な画像を作成します。
専用のコンピュータ施設がデータをリアルタイムで処理します。これらの施設が夜空の変化を検知した場合、数分以内に世界規模の警報を発令し、他の望遠鏡が対象領域に旋回できるようにします。観測所の観測結果は大規模なアーカイブにまとめられ、科学者が利用できるデータの量を大幅に増加させます。
クイーンズ大学ベルファスト校の天文学者メグ・シュワンブ率いる研究者らは最近、ルビン探査機によって地球近傍天体(NEO)の既知の数が約3万8000個から12万7000個へと3倍に増え、現在登録されている太陽系外縁天体の10倍を検出し、小惑星帯の小惑星約140万個から500万個以上にまで増えた、色鮮やかで詳細な観測データが得られる可能性があると推定した。
したがって、ルービン天文台がこの最初のテストで生成した膨大なデータは、ほんの始まりに過ぎません。すでにルービン天文台は「非常に複雑な」データセットを収集していますが、ルービン天文台の教育・広報チームの天文学者であるクレア・ヒッグス氏は、このデータを誰もが利用できるようにするために尽力してきました。スカイビューアーを通してルービン天文台の画像を探索することに加えて、最終的には音を通して天文観測データを体験できるようになる予定です。天文台のウェブサイトによると、情報やプロセスに音による表現を与えるデータソニフィケーション(音声化)は、視覚化に代わる強力な手段となります。
ヒッグス氏は、ルービンデータを教室で活用できることにも期待を寄せています。同天文台の教育プログラムは、中学生から大学生まで、あらゆる年齢層の学生向けに、実際のルービンデータに基づいたオンライン天文学探究プログラムを提供します。
「私が本当に興奮していることの一つは、高校の授業でルービンデータに触れ、その後大学でそれを学ぶことを選択し、そのデータの宝庫となる次の素晴らしい発見をするかもしれない世代の学生がもうすぐ現れるという事実です」とヒッグス氏は語った。