宇宙の誕生が見える最新型望遠鏡

いつ、どうやって宇宙は誕生したのでしょうか？天文学者の国際的グループは大型で新たな望遠鏡を使い、可能な限り遠い過去を見ることでその疑問に答えようとしています。ウェンディ・フリードマンは南アメリカに建設中の巨大マゼラン望遠鏡プロジェクトを先導しています。彼女はリオデジャネイロのTEDグローバルにおいて、巨大マゼラン望遠鏡によって可能になるであろう、宇宙に関する発見の壮大な展望を語ります。

14歳の時
科学に興味がありました

魅了されていました
学ぶことに夢中でした

高校の科学の先生はこう言いました

「女子は授業を聞かなくてもよろしい」

ちゃんと聞きましたとも

（笑）

私はその言葉だけには
従いませんでした

さて 皆さんをチリのアンデス山脈に
お連れしましょう

そこはサンティアゴから
500キロメートル北東にあります

人里離れた乾燥地帯で
とても美しい場所です

そこにはほとんど何もありません

コンドルやタランチュラが生息しています

夜は明かりが無いので

地球上 最も暗い空が広がります

その山は ある意味 魔法の場所です

そこは人里離れた所にある山の頂きと

非常に精巧な技術が合わさった
素晴らしい所です

歴史に残される限り
人類の祖先は 夜空を見上げ

我々の存在の本質に
思いを巡らせてきました

勿論 現在の私たちの世代もそうです

唯一の問題点は 現代の夜空が
都会のまぶしい明かりで

妨害されていることです

だから 天文学者たちは
こういった人里離れた山頂に行き

宇宙を観察・研究しているのです

望遠鏡は人類が宇宙を覗く窓です

南半球は将来 21世紀の
天文学の中心となる

そう言っても
言い過ぎではありません

既に チリのアンデス山中に

一連の望遠鏡が設置されています

さらに 驚くような新機能を持った望遠鏡が
近々 そこに加わる予定です

そこでは２つの国際機関が

ヒトの目の様に可視光を検知する
巨大望遠鏡を建設中です

そこには サーベイ望遠鏡も置かれます

２，３晩ごとに全天を走査します

電波望遠鏡も置かれます

波長の長い電波をキャッチします

さらに 望遠鏡は宇宙にも設置されます

ハッブル宇宙望遠鏡を引き継ぐもので

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡と言い

2018年に打ち上げられる予定です

人工衛星TESS（テス）も登場予定です

太陽系の外側にある惑星を
発見することが期待されています

この十年間 私はある国際的な

共同事業体を率いてきました

建設が完了すると

世界最大の光学望遠鏡になります

その望遠鏡は巨大マゼラン望遠鏡
もしくは GMTと言います

この望遠鏡に搭載される鏡は

それぞれが

直径8.4mの大きさがあります

この会場に置くと
観客席の後ろ４列目までを覆います

その望遠鏡に搭載される
７枚の鏡１枚あたりが

直径8.4ｍなのです

その望遠鏡の７枚全ての鏡を合わせると

直径24ｍになります

この会場がすっぽり入ってしまいますね

その望遠鏡は高さ43ｍになります

リオデジャネイロで

コルコバードのキリスト像を
見た方もいるでしょう

高さを比較すると
そのキリストは

実に この望遠鏡よりも小さいのです

それは自由の女神に
匹敵する大きさなのです

また その望遠鏡を納めるケースは
22階の建物と同じ

60ｍの高さがあります

そのケースは望遠鏡を守るための
特殊な建築物なのです

それは空に向けて開き

一点に集中して空を観察することができます

また その台は回転します

2000トンの回転する建築物です

巨大マゼラン望遠鏡は
ハッブル宇宙望遠鏡の

10倍の分解能があります

ヒトの目より2千万倍も敏感です

そして今まで不可能だった
太陽系の外の惑星にいる

生命体を見つけることが
できるかもしれません

宇宙誕生時の最初の一筋の光を －

文字通り 宇宙の夜が明けるのを
見ることができます

宇宙の夜明けです

この望遠鏡は宇宙の過去を観察できます

星が集まりつつある時点での
銀河を目撃したり

宇宙で最初のブラックホールや
銀河を見ることができるのです

何千年もの間
人類は宇宙を研究し続けています

宇宙における地球とは何かについて
思索しています

古代ギリシャ人は

地球が宇宙の中心だと
人々に説いてきました

500年前 コペルニクスは
地球を脇においやり

太陽を宇宙の中心に置いたのです

それから何世紀にもわたって
私たちは学んできました

イタリアの科学者
ガリレオ・ガリレイが

５cmのとても小さな望遠鏡で
空を見始めた時から

人類は より大きな望遠鏡を作る度に

必ず 宇宙に関する

何か新しいことを発見し
学んできました

20世紀には 宇宙が膨張していることと

太陽系がその膨張の
中心でないことを知りました

今では 宇宙には観測可能な
約１千億個の銀河が

あることが分かっています

さらに 個々の銀河には
１千億個の恒星が含まれています

今 私たちは これまでない
遥か遠くにある宇宙の

画像を見ています

これはハッブル宇宙望遠鏡を使って
撮影されました

ハッブル望遠鏡が打ち上げられる前には
暗黒に見えていた空の部分を

映したものです

この部分の大きさを例えるなら

満月の50分の１です
ですから 満月を想像してみると

分かりやすいと思います

そこには１万個の銀河が見えています

この画像が小さくてハッキリしない
理由はたった１つ―

その銀河がとても遠く
果てしない距離があるからです

そんな銀河の１つ１つには
数十億から数千億個の

恒星が含まれているでしょう

望遠鏡はタイムマシーンの様です

より遠くを見ることで
より昔の宇宙を見ているのです

望遠鏡は光のバケツです
文字通り 光を集めるのです

より大きなバケツほど
より大きな鏡を持つほど

より多くの光を見ることができる
そしてより遠くを眺めることができます

さて 人類は前世紀に

宇宙で神秘的なものを発見しました
ブラックホールです

ダークマターやダークエネルギーなど
見ることが出来ないものが

あることさえ分りました

皆さんは今 実際に
ダークマターの画像を見ているのです

（笑）

あなたには見えましたね
見えない人もいます

（笑）

さて ダークマターの存在は－

それは見えないのにも関わらず
重力による明らかな引力から推測されます

今では 膨張し続ける宇宙の中の

銀河の海を見ることができます

私自身が行ったことは
宇宙の膨張を測ることです

1990年代に私が行なった
プロジェクトの１つでは

ハッブル宇宙望遠鏡を使い
宇宙の膨張速度を測りました

今では140億年前まで追跡できます

次第に 恒星には個々の歴史が
あることが分かりました

つまり 恒星は誕生し 成長して

いくつかは壮大な死を迎えます

この様に 死に行く恒星の残り火が
新たな恒星を形作っています

多くの恒星はいずれ
その周りを周回する惑星を従えます

そして この20年間における
実に素晴らしい成果の１つは

太陽以外の恒星を周回する惑星を
発見したことです

このような惑星を系外惑星と言います

1995年まで 私たちは
太陽系以外の

惑星の存在を確認できませんでした

しかし今では 太陽以外の恒星を公転する
およそ2千個の惑星を

検知し その質量を測定できるのです

そのうち500個の星系では
複数の惑星が発見されています

さらに４千個の
―今でも数えている途中ですが―

惑星だと思われる候補があります

惑星には様々な種類があります

木星の様に熱い惑星や

氷でできた惑星　水の惑星

地球タイプの岩石惑星で
「巨大地球型惑星」もあります

さらにはダイヤモンドでできていると
推測される惑星もあるのです

そして少なくとも１つの惑星 ここ地球に
生命体が存在しています

２つの恒星の周りを公転している
惑星も発見されています

もはやSFの世界ではありません

地球に生命体がいることは分かっています

人類は複雑な生命体に進化しました
今こそ自分たちの起源を問う時です

これまでに発見されたことから
膨大な数の－

おそらく数百万 もしかすると
数億の惑星が

それらが周回する恒星に十分近く

適切な距離 － 生命の維持に必要な
液体の水が存在し得るような場所に

位置していると推測されます

ですから私たちは 地球外生命の
存在可能性の高さに驚いています

そして 素晴らしいことは
あと10年以内に

おそらく GMTがそれらの惑星が発する
大気のスペクトルを分析して

生命体の可能性があるかどうかを
決定できるのです

さて GMTプロジェクトとは何でしょうか？

これは国際プロジェクトです

オーストラリア 韓国
そして ここにきてうれしいことに

新たにブラジルが加わりました

（拍手）

これにはアメリカ中の大学・研究施設も
含まれます

ハーバード大学
スミソニアン天体物理学センター

カーネギー研究所
アリゾナ大学 シカゴ大学

テキサス大学オースティン校
テキサスA&M大学 です

またチリも参加しています

この望遠鏡の鏡を
自ら手掛けて製作することも

魅力的なことです

ガラスの塊を回転式の炉で溶かす作業は

アリゾナ大学フットボールスタジオの

地下で行われました

5万2千席の会場の下に隠されており

誰もそのことに気が付きませんでした

それは実際のところ回転式の大釜です

鏡は型に流し込まれ
非常にゆっくりと冷やされ

それから 極めて精密に
磨かれました

この鏡がどれほど精密かというと

直径８mにわたる鏡の凸凹は

１㎝の40万分の１以下です

ご覧になりたいですか？

おう！

（笑）

直径８ｍ全体で
私の毛1本分の幅の

５千分の１です

それは見事な離れ業でした

その鏡は私たちが求める
精度だったのです

なぜ精度にこだわったかというと

GMTを考えてみてください

もし 私が今持っているコインを持ち上げ

表面をみると
ここなら このコインの文字を

見分けることができます
コインの面が見えるのですが

多分 最前列の皆さんでさえ
見えないと思います

しかし もしも この会場内に

直径24mの巨大マゼラン望遠鏡を置き

ここから320㎞離れた

サンパウロに私が立っていても
コインの表面を見分けることが出来ます

これが この望遠鏡の
並はずれた分解能と能力なのです

そして もしも私たちが―

（拍手）

もしも 宇宙飛行士が
40万km先の月に行き

キャンドルに
－ たった１本のキャンドルに火を灯したなら

GMTを使えば
それを発見することができるでしょう

とても並外れています

これは近隣の銀河内にある星団の見え方の
シミュレーションです

「近隣」は宇宙空間での基準であって
相対的なものです

数千万光年先という意味です

星団はこんな風に見えるでしょう

では これら４つの
明るい物体を見てください

そして これをハッブル宇宙望遠鏡の
カメラ画像と比べましょう

星々の詳細が見えてきました

最後に―どれだけ劇的か見てください―
これはGMTが見るであろう画像です

では もう一度
この明るい画像を見続けてください

これが地球上に現存する
１番パワフルな望遠鏡の見え方です

そして 再び GMTの見え方

この上なく精密です

さて どこまで出来たでしょう？

チリの最高峰の山頂に運び上げました

そして始動させました

最初の鏡をテストし
磨き上げました

2番目と3番目の鏡を型に流し込みました

そして4番目の鏡を型に流そうとしています

今年は一連の調査を受けました

国際的な調査団が
私たちを評価しに来たのです

そしてこう言いました
「組み立てる用意ができたな」

ですから 私たちはまず4枚の鏡で
望遠鏡を組み立てる計画を立てています

早く 作動させて
科学データを取りたい―

天文学者は2021年予定の初運用を
「ファースト・ライト」と呼んでいます

7枚の鏡が設置され
望遠鏡が完成するのは

2020年代の中頃になるでしょう

我々は今 遠い宇宙を観測し
宇宙の夜明けを見る

用意ができています

太陽系外惑星をとても詳細に
研究することも可能となるでしょう

でも私にとって 何より興奮することは
GMTの建設です

それは人類が今まで知らなかった何か―

想像もしなかった完全に新たなことを

発見する絶好の機会なのです

そして私の希望は
この望遠鏡と他の施設が

多くの若者たちを
星に到達したい気持ちにさせることです

ありがとうごさいました

（ポルトガル語）ありがとう

（拍手）

（ブルーノ・ジュサーニ）
ありがとう ウェンディ

質問がありますので
そのままで

あなたはいくつかの施設に触れました

マゼラン望遠鏡が立ち上がろうとしてますが
チリにあるALMAや他の施設

他にもハワイなどにもあります

それはお互いに協力の関係ですか？
それとも競争の関係？

資金獲得の競争があるのは分りますが
研究の面でもそうなのですか？

（ウェンディ・フリードマン）科学の世界では
研究者は皆 協力し合っています

宇宙望遠鏡
地上の望遠鏡

波長の異なる信号を検知する望遠鏡

似ていても 異なる装置を有するものなど

それぞれが我々の疑問に対し
異なる部分を観測しています

惑星について発見したい時は
これらの観測データを調べ

大気を測ったり

非常に高い分解能で宇宙を
観測することが出来るでしょう

それらはとても補強しあってます

資金獲得については その通りで
競合しています

しかし 科学の面では
とても協力関係にあるのです

（ブルーノ）TEDグローバルに来てくれて
どうもありがとう

（ウェンディ）ありがとう

（拍手）