2021年12月18日 第669回 月例天文講座 

野辺山の電波望遠鏡の話

 JAXA宇宙科学研究所名誉教授 平林 久

初めに ・戦後、日本で太陽電波天文学が芽生えた。   大阪市立大学 小田、高倉   名大空電研究所 田中   東京天文台 リーダー:畑中、他 ・大型電波将来計画、、、「まず太陽電波、次に宇宙電波」の方針   「野辺山に太陽電波干渉計」との決定 初期の電波望遠鏡 ・160MHz太陽電波干渉計   不完全な観測装置      東西干渉計 と 南北干渉計 1次元   統一チームの欠如   小さな野辺山太陽電波グループが必死で運用、後の17GHz干渉計の開発実現に賭けた。 ・オーストラリア カルグーラ ラジオヘリオグラフ   ワイルドのリーダーシップ   卓越した2次元像合成(ベッセル関数を使った「J2乗合成」)リアルタイムスキャン   観測周波数40, 80, 160MHz 世界を完全リード 1980年代 ・1980年代は、野辺山周辺で大型観測装置が動き出した   1982年 野辺山宇宙電波観測所 45m宇宙電波望遠鏡          (国立天文台)   1984年 臼田深宇宙観測所  64m通信アンテナ          (宇宙科学研究所)   1983年 神岡宇宙線観測所 カミオカンデ          (宇宙線研究所) 大型宇宙電波望遠鏡計画実現 ・45m電波望遠鏡  創意に富んだミリ波アンテナ 三菱電機と高い鏡面精度を積極的に目指して;    ホモロガス変形 鏡面がパラボラの族に変形する構造をとる    背面温度均一化 パネル背面構造を囲い、空気を攪拌する    600枚のパネル遠隔調整    鏡面測定      ゲージ測定  レーザー測距  ホログラフィー法 鏡面精度0.1mmを超える    マスターコリメーター追尾 精度の高いAz-El追尾を基準とする    ビーム伝送・切替  ・AOS(音響光学分光計)による分光性能の例     広帯域幅2GHz, 3 2,000チャネル    NGC4258 に超巨大ブラックホール発見      水メーザー輝線の高速度成分(中井他 1993)      BH周回円盤 (三好他 1995) VLBI 3700万太陽質量 2020年ノーベル物理学賞   英・オックスフォード大学 Roger Penrose ブラックホール理論   独・マックスプランク研究所 Reinhard Genzel 銀河中心ブラックホール   米・カリフォルニア大学 Andrea Ghez     銀河中心ブラックホール スペースVLBI実験   TDRSS衛星 45mは15GHzで参加   HALCA/VSOPの実現へ     予算1989-、 「はるか」打ち上げ1997、 公開観測1997-2005 5素子ミリ波干渉計   ライルの「開口合成法」電波望遠鏡 地球回転を利用した「超合成」   世界に先駆けた「FX方式」の干渉計 以下世界標準となる      近田さん考案(富士通と設計、製作) 野辺山 ラジオヘリオグラフ   名大空電研グループ合流して名機の誕生   観測周波数 17, 34GHz2帯   2次元開口合成型 1ビット相互相関方式 リアルタイム    完成 観測運用(1992- ) 野辺山宇宙電波の開かれた運営   科学コミュニティとの連携 宇宙電波懇談会   共同利用方式   研究者が装置開発から関わる 野辺山からの観測装置と人の流れ(左から右に流れる)  45m      SUBARU               TMT    ㎜波VLBI        EHT     TDRSS/OVLBI   HALCA/VSOP        (VSOP-2)       VERA  JVN  EAVN            SKA-1               SKA-2 ?  ngVLA ?  5素子干渉計       ALMA            ALMA-2?  160MHz干渉計   ラジオヘリオグラフ   まとめ   野辺山は日本の電波天文学の源流。   野辺山では、いくつかの電波望遠鏡の消長があった。   野辺山の電波望遠鏡は、生きもののよう。    関連年表 1949 太陽電波初受信  畑中グループ(東京天文台)             小田、高倉(大阪大) 1953 10m 赤道儀(東京天文台)     多素子干渉計〈名大空電研)田中 1961   将来計画 「まず太陽電波、次に宇宙電波」の方針 1963   畑中さん死                    Hx入学 1967   学術会議へ計画提案 1970 野辺山太陽電波観測所  160MHz干渉計        Hx太陽電波採用      学術会議決議、場所は野辺山に決定 1976                            Hx宇宙電波移籍            1978  45m望遠鏡、5素子干渉計 建設開始                           1982 野辺山宇宙電波観測所  45m望遠鏡、5素子干渉計 1988                            Hx宇宙研移籍 1992 電波へリオグラフ  1997 「はるか」打ち上げ/VSOP 

[参考]  (中嶋記)
*右上の電波望遠鏡の図は 野辺山電波天文台のページ より。