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2012年『ALMA電波望遠鏡』が運用開始、気楽に読める電波望遠鏡の未来、それもあと僅か2年後に完成予定。『ALMA電波望遠鏡』は、こんな世界を楽しむにはモッテコイの書。

■ALMA電波望遠鏡■
ALMA電波望遠鏡

宇宙のこと、いろいろ観測されてはきている中で、ダークエネルギーとダークマターで95%、なんともすごい数字に感してしまう。宇宙の誕生は137億年前、天の川銀河の直径が10万光年など、あまりに日常とかけ離れた世界がそこにある。

電波望遠鏡のことは知っていたが、なぜ電波で、『スバル望遠鏡』があるのになぜ、チリのALMAにしたのはなぜ、といった具合に、その理由を明確に理解している人も少ないのではないでしょうか?改めて、聞かれるとエーット…、となる。光で見ることに比べ、電磁波だの干渉計だの直接五感で見ることができないだけに、ピンとこないところが多いことも一因。

基本から、仕組み、電波で観測する意味までわかりやすく、解説してくれる。実際に計画から携わった著者の経験から、とてもわかりやすい説明が多く、なるほど分かりやすい。

気楽に読める電波望遠鏡の未来、それも あと僅か2年後に完成予定となる近未来。話題になること必至、今からその仕組みと期待できる成果をのぞいて、楽しむにはモッテコイの書。お勧めです。

★詳細はこちら↓
ALMA電波望遠鏡




石黒正人(いしぐろ・まさと)著
2009.07.10.初版第一刷
ちくまプリマー新書114

★★★☆☆ 難易度
★★★★☆ 蘊蓄度
★★★★★ お勧め指数
★★★☆☆ 保存版
★★★☆☆ 編集、構成
★★★★★ 総合評価

◆《感銘・共感・知見の一文》◆

○「ALMAの意味」P15 
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array、『アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計』。アタカマは、チリ北部の標高5000mのアタカマ高原のこと。
ALMAは口径12mと7mのパラボラアンテナを80台配置し、観測する巨大な電波望遠鏡。

○「なぜ、アタカマ?」P25 
サブミリ波、ミリ波は大気中の水蒸気に吸収されるため。空気の薄い高地で、しかも10km四方以上の平地が必要。
マウナケア山頂は4200mの標高はあるが、パラボラアンテナを展開できる広さがない。

◎「ミリ波・サブミリ波で見る宇宙」 ★キーワード=【ミリ波・サブミリ波】 P79
【ミリ波】:星のもととなる冷たいガスと塵が見える。
【サブミリ波】:星が生まれるガスの濃い部分、温度が高くなっている部分が良く見える。

◆《ポイントひろい読み BEST 5》◆

◎「波長によって見え方が違う実例」P46
ヒトの体を例にして、X線写真と遠赤外線での見え方を解説。これ実感としてわかりやすい。
X線は皮膚を透過し、骨が見える、一方遠赤外線は、サーモグラフィーに応用されている。

○「分解能」 ★キーワード=【解像度(分解能)】 P111、157
当初、0.1秒角を想定していたが、0.01秒角の可能性まで考えている。例)0.01秒角:400km先の1円玉の大きさが分かる。
【解像度(分解能)】=(観測する電磁波の波長)/(望遠鏡の口径) ※この値が小さいほど性能が良い
同じ波長の観測なら、口径が大きい方が、または、口径が同じならば、波長が短い方が、解像度は高くなる。

◎「3つの研究対象」P122
①宇宙の過去を調べることで、銀河の誕生と進化を研究
②恒星、惑星の誕生を観測し、太陽系がありふれた存在か研究
③ビックバン以来の膨張宇宙の中で、物質の進化を追求し、生命誕生のなぞに迫る研究

○「WMAPの観測」P124
宇宙の年齢:【137億年】
ダークマター:【72%】
ダークエネルギー:【23%】
残り【5%程度】が、恒星や惑星のもとちなる普通の物質。

◎「スバルの限界」P125
現在すばる望遠鏡は、ビックバンから10億年の遠方まで観測で得きる。ただしそれ以上遠方は、まだ銀河が生まれていないか、濃い塵に包まれている可能性があり検出が困難。
こういうところで、【ミリ波】【サブミリ波】は塵に吸収されにくく、遠方ほどよく映る特性がある。

◆《チェックポイント BEST 5》◆
ここは少し上級者編、ひろい読み編が気に入ったら次はこちらで、チョット深読みしてはいかがでしょうか。

○「電波と周波数の例」P52
AM放送、船舶通信(中波、短波):波長1km(300キロヘルツ)~10m(30メガヘルツ)
VHF(超短波):10m(30メガヘルツ)~1m(300メガヘルツ)
UHF(極超短波):1m(300メガヘルツ)~10cm(3ギガヘルツ)
衛星放送、電話中継(マイクロ波):10センチ(3ギガヘルツ)~1cm(30ギガヘルツ)
【ミリ波】:1cm(30ギガヘルツ)~1mm(300ギガヘルツ)
【サブミリ波】:1mm(300ギガヘルツ)~0.1mm((3テラヘルツ)

◎「天体の3種類の電波」P66
①【熱的な電波】
温度があるものは必ず電波を出す。イオンというプラスの電気を帯びたものの周りを電子が通ると、イオンに引き寄せられ電子が急に曲がることで加速運動が生じ電波が出る。
②【シンクロトン放射】
高エネルギーの電子が磁力線に近づくと、磁力線に絡んで回っていく、この時加速を受け急に方向が変わることで、電波が出る。
③【分子・原子のスペクトル線】
スペクトル線電波は、特定周波数の電波を出す。例えば、CO分子は、特定のエネルギーの電波を出す。

◎「電波干渉計」  ★キーワード=【電波干渉計】 P160 
複数の電波望遠鏡で受けた電波を干渉させ、高解像度のデーターを得る。
1950年代にこの技術が確立し、飛躍的に発展。その後、世界中の電波望遠鏡を干渉計として用いる方法も生まれた。

◎「開口合成」 ★キーワード=【開口合成】 P164
アンテナ間隔を変え観測し、結果を足すと正弦波がすべて重なり、どのピークに天体があるのか明らかになる。【一次元的観測】
★【地球の自転を利用する開口合成】
天体から見ると地球が回転しているため、1つのアンテナに対し他の一方が回って見えることになり【2次元的な観測】になる。

◎「スペクトル線」 ★キーワード=【スペクトル線】 P176
さまざまな分子が出す電波を受けるには、たくさんのスペクトル線の観測が必要になる。
マウナケアの【小型サブミリ波望遠鏡】で、大気通過率の良い650~700ギガヘルツを観測し、硫化炭素、一酸化ケイ素、一酸化炭素、メチルアルコールなどの分子【スペクトル線】を受けている。



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Author:Dr.kusaichi
日頃より、身近な科学に興味があり、新書などいろいろ読み漁り、また読み耽っています。
そんな中から、選りすぐりのお薦め書籍をご紹介します。

植物の本、昆虫、小動物、菌類からウィルスまでいろいろ登場予定。
科学の本 身近で分かりやすく、肩の凝らない本が中心。
最近話題の本も登場、その他 私の勝手にいろいろ出てきそうです。
気軽に楽しんでいただけると幸いです。

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