嶋作研究室

何を明らかにしたいか?

宇宙はいかにして誕生し、どのような進化を経て今日の姿となり、今後どのような未来を迎えるのか。これを観測データに基づいて実証的に明らかにすることが観測的宇宙論の目標である。そこで、この研究室では、観測データに基づいて、銀河・銀河団がどのように誕生し進化していくかを明らかにすることを目指して研究を進めている。
銀河は1000億個もの星とガスやダストが集まった天体であり、銀河団は数100個程度の銀河を含む集団である。夜空を眺めるだけでは知ることは難しいが、宇宙には無数の多種多様な銀河があり、宇宙は星で構成されているというよりも、銀河で構成されていると考えるほうがよい。星は銀河の中にある。私達の太陽も一つの銀河の中に存在している。この銀河は銀河系と呼ばれている(天の川銀河ともいう)。宇宙の歴史の中で銀河の形成・進化の過程を明らかにすることは非常に重要である。

どういう研究をすればよいか?

いつ、どのように銀河・銀河団が生まれ、今日の姿へ成長してきたかを知るためには、時間を遡り、過去の宇宙の姿を直接見ることができれば、それに越したことはない。私達の生活では時間を遡ることは不可能だが、広大な宇宙では可能である。遠方の銀河・銀河団を観測すれば、それらの昔の姿が見えてくる。光は非常に高速だが一定の速度でしか進めないため、遠方にある天体から出た光ほど我々に届くまでに時間がかかり、その時間だけより過去の光を私達は観測することになるからである。つまり、遠方に天体があればあるほど、その天体はより昔の姿を見せていることになり、より遠くを観測していくことは、時間を遡っていることに相当する。そこで、様々な過去の時代(距離)にある銀河・銀河団を観測し、それらがどのような性質を持つか、また、時代ごとに性質がどのように変化していくか、を明らかにすることが出来ればよい。

どんな研究をしているか?

しかし、実際はそれほど単純ではなく、幾つもの困難な点がある。まず、遠くの天体ほど暗くなるため、観測が難しくなる。また、天体の距離を知るのも容易ではない。夜空のある方向へカメラを向けて撮像観測をすると、一枚の画像上に非常に多くの天体が写る。それぞれの天体がどんな距離にあるのかは簡単には分らない。(実際には、分光データや様々な色の光の画像を組合わせて、天体の距離を推定する。)このような困難な点を可能な限り克服でき、遠方の天体を観測するのに現在最も適している装 置の一つが、すばる望遠鏡とそれに塔載されている観測装置群である。我々の研究室では、すばる望遠鏡で観測して得られた最先端のデータ(可視光から近赤外線まで)を主に使い、以下のことを研究している。

また、遠方銀河の性質をより詳しく調べるために、既存の装置を使うだけでなく、新たに装置開発を行うこともある。ちなみに、すばる望遠鏡の主焦点広視野カメラSuprime-Camは我々の研究室が国立天文台と協力して開発したものである。


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