【TED】現代天文学の輝かしい歴史:エミリー・レベスク【日本語訳】

1987 年、オスカー ドゥハルデという名前のチリ人技術者が、肉眼で珍しい天文現象を発見した地球上で唯一の生存者になりました。

オスカーはチリのラス・カンパナス天文台の望遠鏡オペレーターでした。

彼は研究のために天文台に来た天文学者たちと協力して、望遠鏡を動かし、彼らが撮ったデータを処理しました。

2月24日の夜、オスカーが休憩のために外に出て夜空を見上げると、これが見えました。

これが大マゼラン雲です。

それは私たちの天の川に非常に近い衛星銀河です。

しかし、その2月の夜、オスカーはこの銀河に何かが違うことに気づきました。

全然こんな風には見えませんでした。

こんな感じでした。

あなたはそれを見ましたか?

この銀河の一角に小さな光の点が現れた。

オスカーがこれに気づいたことがどれほど素晴らしいかを説明するには、少しズームアウトしてチリの南の空がどのように見えるかを見る必要があります。

大マゼラン雲はその画像の真ん中にありますが、その名前にもかかわらず、それは本当に小さいです。

その銀河に出現する単一の新しい光点に注目しようとしていると想像してみてください。

オスカーがこれを行うことができたのは、彼が大マゼラン雲を本質的に記憶していたからだ。

彼は何年もの間、この銀河のデータに取り組み、夜な夜な観測を熟考し、手作業で行ってきました。オスカーが天文学の研究を始めたのは、私たちが宇宙から観測したすべてのデータを壊れやすいものに保存していた時代だったからです。ガラスのシート。

今日のテーマが月面写真であることはわかっています。天文学者として、文字通り素敵な言葉で話を始めることができると考えたので、ここに月の写真を載せておきます。

これは私たち全員にとってよく知られた光景ですが、この特定の画像には珍しい点がいくつかあります。

まず、色を反転しました。

元々はこんな感じでした。

ズームアウトすると、この写真がどのように撮影されたのかがわかります。

これは1894年にガラスの写真乾板で撮影された月の写真です。

これは、私たちが夜空の光の中で行った観測結果を保存するために、天文学者たちが何十年も前から利用してきた技術でした。

実際にガラス板の例を持ってきましたので、これはデータを保存するための本当に安全な方法のように見えます。

これらの写真乾板を扱うのは信じられないほど困難でした。

片面は光に当たると暗くなる化学乳剤で処理されています。

このようにして、これらのプレートは撮影した写真を保存することができましたが、それは天文学者が暗闇の中でこれらのプレートを扱う必要があることを意味しました。

望遠鏡のカメラに収まるように、プレートを特定のサイズに切断する必要がありました。

そこで天文学者は、暗闇の中で、かみそりのような鋭い刃物を使って、これらの小さなガラス片をスライスしたのです。

天文学者たちはまた、プレートが光に少し速く反応するようにするためのあらゆる種類のトリックを用意していました。

彼らはそれらを焼いたり、冷凍したり、アンモニアに浸したり、レモン汁をまぶしたりしました。すべて暗闇の中で行われました。

次に、天文学者はこれらの慎重に設計されたプレートを望遠鏡に持ち込み、カメラに読み込みます。

それらには多くのエネルギーを負荷する必要があり、光が当たるように化学的に乳化した面を尖らせて負荷する必要がありました。

しかし、暗闇ではどちらの側が正しいのかを見分けることはほとんど不可能でした。

天文学者は、皿を唇に軽くたたくか、舐めるようにして、皿のどちらの面が粘着性があり、したがって乳剤で覆われているかを確認する習慣を身に付けました。

そして、実際にそれをカメラに入れるとき、最後の課題がもう 1 つありました。

私の後ろにあるこの写真では、天文学者が持っているプレートがわずかに湾曲していることがわかります。

望遠鏡のカメラに収まるようにプレートを曲げなければならない場合もありました。

したがって、この慎重にカットされ、細心の注意を払って処理された、非常に赤ん坊のプレートを望遠鏡に持っていって、そして、ただ。

したがって、うまくいくこともあれば、壊れることもあります。

しかし通常は、望遠鏡を望遠鏡の後ろにあるカメラに装着することで終了します。

その後、研究したい空の部分に望遠鏡を向け、カメラのシャッターを開いて、データのキャプチャを開始できます。

さて、これを行ったら、天文学者はカメラから離れることはできません。

彼らは観察している間ずっとそのカメラの前にいなければなりませんでした。

これは、天文学者が望遠鏡のドームの側面に取り付けられたエレベーターに乗り込むことを意味しました。

彼らはエレベーターに乗って建物の高いところに上がり、望遠鏡のてっぺんに登り、一晩中そこにいて、寒さに震えながら、プレートをカメラに出し入れし、シャッターを開け閉めし、望遠鏡を何にでも向けました。彼らが見たかった空の一部。

そして、彼らはただ立ち去ります。

そして、彼らはただ立ち去ります。

そして、彼らはただ立ち去ります。

これらの天文学者は、地上に留まるオペレーターと協力して、ドーム自体を回転させたり、望遠鏡の残りの部分が動作していることを確認したりするなどの作業を行いました。

それは通常はうまく機能するシステムでしたが、時折問題が発生することがありました。

ここカリフォルニアのリック天文台で、非常に複雑なプレートを観察している天文学者がいました。

彼は右下のドームに見えるあの黄色い構造物の頂上に座っていて、何時間も一枚のガラス板を空にさらしながら、しゃがんで寒く、望遠鏡を完璧に向け続けていました。この貴重な宇宙の写真を撮ることができました。

彼のオペレーターは、ある時点で、彼の様子を確認し、状況がどうなっているかを見るためだけに、ドームに迷い込んだことがありました。

そして、オペレーターはドームのドアを通り抜けると、壁をこすり、ドーム内の照明のスイッチを入れました。

それで、光が燃え上がり、望遠鏡に溢れてプレートを台無しにしました。そして、上からうなり声があり、望遠鏡が動きました。

そしてエレベーターが動いていると、天文学者は叫び始め、罵り、「何をしたんだ?」と言い始めました。

あなたはこれまでの努力を台無しにしてしまいました。

この望遠鏡から降りてあなたを殺します。

そこで彼は、エレベーターに向かって望遠鏡をこのくらいの速さで動かし始め、降りて脅しをやり遂げることができるようにします。

さて、彼がエレベーターに近づいたとき、エレベーターは突然回転して彼から遠ざかり始めました。

覚えておいてください、天文学者は望遠鏡を制御できますが、操作者はドームを制御できるからです。

そしてオペレーターは上を向いて去っていく、彼は本当に怒っているようだ、私は彼が殺意を和らげるまで彼を失望させたくないかもしれない。

それで最後は、照明をつけてドームがぐるぐる回転するだけの、この不条理なスローモーションの追いかけっこゲームです。

まったく滑稽に見えたに違いない。

写真乾板を使って宇宙を研究することについて人々に話すと、それはばかげているように聞こえます。

宇宙を研究するための原始的なツールのように見えるものを取り出して、「これをレモン汁に浸して、なめて、望遠鏡に突っ込んで、数時間その隣で震えてみましょう」と言うのは、少しばかげています。そして宇宙の謎を解き明かしましょう。

しかし実際には、それがまさに私たちがやったことなのです。

以前、望遠鏡の先端に座っている天文学者の写真をお見せしました。

私があなたに伝えなかったのは、この天文学者が誰なのかということです。

エドウィン・ハッブルです。

そして、ハッブルは写真乾板を使用して、宇宙の大きさとその仕組みについての私たちの理解を完全に変えました。

これは、ハッブルが 1923 年に当時 NGC、ハッブル宇宙望遠鏡として知られていた物体から持ち帰ったプレートです。

これは、ハッブルが 1923 年に当時 NGC、ハッブル宇宙望遠鏡として知られていた物体から持ち帰ったプレートです。

これは、ハッブルが 1923 年に当時 NGC、ハッブル宇宙望遠鏡として知られていた物体から持ち帰ったプレートです。

その画像の右上に、ハッブルが星にこの真っ赤な単語「VAR」というラベルを付けていることがわかります。

彼はその横に感嘆符さえ付けています。

ここでの VAR は変数の略です。

ハッブルはアンドロメダ星雲で変光星を発見した。

その明るさは変化し、時間の経過とともに明るくなったり、暗くなったりしました。

ハッブルは、その星が時間の経過とともにどのように変化するかを研究すれば、アンドロメダ星雲までの距離を測定できることを知っていました。

そして彼が実行したとき、その結果は驚くべきものでした。

彼は、これが実際には星雲ではないことを発見しました。

これはアンドロメダ銀河で、私たちの天の川から 250 万光年離れた別個の銀河全体でした。

これは、私たちの宇宙を超えて他の銀河が存在するという最初の証拠であり、宇宙がどれほど大きいか、そしてそこに何が含まれているかについての私たちの理解を完全に変えました。

それでは、今日の望遠鏡で何ができるかを見てみましょう。

これはアンドロメダ銀河の現代の写真で、私たち皆が楽しんで見ている望遠鏡の写真とまったく同じように見えます。

カラフルで緻密で美しいですね。

私たちは現在、このようなデータをデジタルで保存し、このような望遠鏡を使用してそれを取得します。

これは、直径 8 メートルの鏡を備えた望遠鏡の下に立っている私です。

望遠鏡のミラーが大きくなると、より鮮明で鮮明な画像を撮影できるようになり、遠くにあるかすかな物体からの光を集めるのも容易になります。

したがって、より大きな望遠鏡は、文字通り望遠鏡自体よりも遠くまで到達することができます。

そして、私たちは宇宙全体を見ることができ、以前は見ることができなかったものを見ることができます。

また、観測時に望遠鏡に縛られることもなくなりました。

これは、アリゾナ州の望遠鏡での初めての観察旅行中の私です。

望遠鏡のドームを開けていますが、それを行うために望遠鏡の上にいるわけではありません。

私はドームの横にある、暖かくて暖かい地面の部屋に座って、遠くから望遠鏡を操作しています。

遠方ではかなり極端になる可能性があります。

場合によっては、もう望遠鏡に行く必要さえありません。

これはニューメキシコにある望遠鏡で、私がいつも研究に使っていますが、ラップトップで実行できます。

私はシアトルのソファに座って、ラップトップからコマンドを送信して、望遠鏡にどこを向けるか、いつシャッターを開閉するか、宇宙のどのような写真を撮りたいかを指示します。これらすべてを遠く離れた州からでも行うことができます。

つまり、望遠鏡の操作方法は大きく変わりましたが、宇宙について私たちが答えようとしている疑問は変わっていません。

大きな疑問の 1 つは依然として、物事がどのように変化するか、そして夜空で私たちがどのように変化できるかに焦点を当てています。

そして、その変わりゆく空は、オスカー・デュアルデが1987年に肉眼で見上げたときに見たものとまったく同じだった。

彼が大マゼラン雲の中に現れたこの光点は超新星であることが判明した。

これは、400 年以上ぶりに地球から肉眼で観測された超新星でした。

これはかなりクールですが、この画像を見て、本当にそう思う人もいるかもしれません。

超新星って聞いたことあります。

これは壮観で、まさに空に現れた点のようです。

確かに、超新星とは何かという説明を聞くと、とても壮大に聞こえます。

巨大で巨大な星の輝かしい爆発の深さがあり、それらは宇宙にエネルギーを発射し、物質を宇宙に吐き出します、そして、それらは目立つように聞こえます。

とても明白に聞こえます。

超新星がどのように見えるかについてのすべてのトリックは、それがどこにあるかと関係しています。

もし星が、数百光年離れた天の川の裏庭、天文学で言えば裏庭で超新星として死んだとしたら、信じられないほど明るくなるでしょう。

夜には月と同じくらい明るい超新星を見ることができるでしょう。

私たちはその光で本を読むことができるでしょう。

誰もがこの超新星の写真を携帯電話で撮ることになるでしょう。

それは世界中の見出しになるでしょう。

確実にハッシュタグが付くはずです。

超新星がこれほど近くで起こったことを見逃すことは不可能でしょう。

しかし、オスカーが観測した超新星は数百光年離れたところで起きたわけではありません。

この超新星は 17 万光年離れた場所で発生したため、壮大な爆発ではなく小さな点​​として見えます。

これはまだ信じられないほど刺激的でした。

それはまだ肉眼で見ることができ、望遠鏡の発明以来、私たちが見た中で最も壮観な超新星でした。

しかし、これにより、ほとんどの超新星がどのようなものであるかをよりよく理解できるようになります。

私たちは今でも常に超新星を発見して研究していますが、それは望遠鏡を使って遠くの銀河で行われています。

私たちは強力な望遠鏡を使用してそれを行います。

私たちは銀河を何度も写真に撮り、何か変化したものを探します。

私たちは、星が死んだことを知らせる小さな針状の光が現れるのを探します。

私たちは超新星から宇宙や星について多くのことを学ぶことができますが、それらの研究を偶然に任せたくはありません。

私たちは、偶然に適切なタイミングで空を見上げたり、適切な銀河に望遠鏡を向けたりすることを期待したくありません。

私たちが理想的に望んでいるのは、オスカーが頭で行ったことを体系的かつ計算的に実行できる望遠鏡です。

オスカーがこの超新星を発見できたのは、その銀河を記憶していたからだ。

デジタル データを使用すると、私たちが見た空のあらゆる部分を効果的に記憶し、古い観測と新しい観測を比較し、何か変化がないか探すことができます。

こちらはチリのベラ・ルービン天文台。

さて、3月に訪れたときはまだ工事中でした。

しかし、この望遠鏡は来年観測を開始する予定です。

そしてそれが実現すると、シンプルだが壮大な観測プログラムが実行されることになる。

この望遠鏡は、あらかじめ設定されたパターンに従って、数日ごとに南の空全体を10年間繰り返し撮影します。

天文台と連携したコンピューターとアルゴリズムは、空の同じ部分で撮影されたすべての画像を比較し、変光星のように良くなったもの、明るくなったもの、暗くなったもの、または超新星のように現れたものを探します。

現在、私たちは毎年約千個の超新星を発見しています。

ルービン天文台は毎晩千個の超新星を発見できるでしょう。

それは天文学の様相、そして空の変化を私たちが研究する方法を劇的に変えることになるでしょう、そしてそれはこれらすべてをほとんど人間の介入を全くせずに行うでしょう。

あらかじめ設定されたパターンに従い、変更されたものや出現したものを計算的に見つけます。

私たちが星空観察から人々を排除するというこの考えは、最初は少し悲しく聞こえるかもしれません。

しかし実際には、天文学者としての私たちの役割は消えつつあるのではなく、変化しているだけです。

私たちの仕事がどのように変化するかはすでに見てきました。

私たちは望遠鏡の上に止まっていた状態から、望遠鏡の隣に座るようになり、望遠鏡に行ったりコマンドを送信したりする必要すらなくなりました。

天文学者が依然として輝けるのは、質問をし、データを扱うことです。

データの収集は最初のステップにすぎません。

宇宙について私たちが知っていることを実際に応用できるのは、それを分析することです。

人間の好奇心が、宇宙はどのくらいの大きさなのか、といった疑問を抱かせるのです。

それはどのように始まったのですか?

どうやって終わるの?

そして、私たちは一人ですか?

つまり、これが人間が依然として天文学にもたらすことができる力なのです。

したがって、このような望遠鏡の機能と、このようにして撮影できた観測を比較してください。

私たちはガラス板を使って驚くべきものを発見しました。

しかし、今日の発見は様子が異なります。

私たちが天文学を行う方法は今日とは異なっています。

変わらないのは、人間の好奇心の種です。

私たちが明日のテクノロジーの力を活用し、それを私たち全員が調べ、そこで見ているものについて質問するこの意欲と組み合わせることができれば、宇宙についていくつかの信じられないほど新しいことを学ぶ準備が整います。

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