チベット高原の小さな町が宇宙望遠鏡の新たな世界拠点となる可能性

天文学者が巨大な望遠鏡に数百万ドル（時には数十億ドル）を投じるとき、彼らはそれをどこに設置するかを非常に慎重に考える。たとえば、チリのアタカマ砂漠には現在、世界の主要天文台の半数以上が集まっている（研究者が施設間のスポーツリーグを組織するほど多い）。その山岳高原は高く、乾燥していて雲が少ないため、天文学に最適だからだ。その他の主要な機器は、ハワイとモロッコ沖のカナリア諸島に集中しているが、いずれも西半球にある。

そのため、東半球全体がこの旗艦天文台クラブから除外されている。しかし近年、中国の研究者たちは、天文学の潜在的不動産の広大な一角、チベット高原に目を向けている。フランスの5倍の面積を持つこの高原は、中国北西部からネパールまで広がる。平均標高は約15,000フィートで、地球上で最も高い地域であり、「世界の屋根」というニックネームが付けられている。

その屋根の一部は、特に星空観察に最適かもしれない。レンフーという町の近くの山頂で3年間データ収集を行った天文学者チームは、その場所の真っ黒な空と澄み切った空気は、他の世界クラスの場所に見られる条件に匹敵すると結論付けた。昨日ネイチャー誌に発表された彼らの報告書は、宇宙を調査できる最先端の新しい機器への道を拓き、現代天文学の盲点を明らかにできるかもしれない。

「私はかなり楽観的で興奮しています」と、この研究には関わっていないメリーランド大学の天文学者、Quanzhi Ye氏は言う。

チベット上空は晴れ

世界最高の望遠鏡を片方の半球に集中させることの問題は、急速に変化する状況を天文学者が効果的に監視できないことだ。たとえば、チリの研究者が接近する小惑星や超新星を発見した場合、惑星が目標から遠ざかるまでは、観測できる時間は限られている。そうなると、「トーチを運ぶことができる東側の望遠鏡が必要になる」とイェ氏は言う。  

研究者たちは、宇宙を鮮明に観察できる可能性を秘めたチベット高原に長い間関心を寄せてきた。天文学者にとって最大の敵は光を歪める空気なので、地球の大気圏のできるだけ高いところまで登ることが最重要条件だ。ヒマラヤ山脈のふもとがそのようなプロジェクトにとって最有力候補だが、条件は見た目ほど良いのだろうか？

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2015年、イェ氏はその答えを見つける試みを主導した。彼と同僚たちは30年以上の気象データを気象モデルに入力し、高原西部の辺境にあるンガリ地域の観測状況を推定した。研究チームはンガリの空がアタカマ砂漠の上空とほぼ同じくらい澄んでいるかもしれないことを発見した。

しかし、それは単なるシミュレーションでした。高原の可能性を本当に理解するには、誰かが自ら出向いて研究する必要があります。

天文学界の新星

ついに、それを成し遂げた人がいる。2018年9月、中国国家天文台の天文学者、鄧立才氏が率いる研究チームが、カメラやその他の科学機器を人力で冷湖の賽石頂山の山頂まで運んだ。研究開始時には現場までの道路がまだ完成していなかったため、建築資材やその他の道具はヘリコプターで運ばれた。研究チームはその後3年間、冷湖の空を監視した。

「この研究の素晴らしい点は、彼らが冷湖遺跡の頂上に観測所を設置したことです。彼らは実際のデータを手にしています」とイェ氏は言う。

研究者らは、レンフーに建設されるどの望遠鏡からも素晴らしい眺めが楽しめることを発見した。建設予定地は海抜13,800フィートから14,800フィートにあり、70パーセントの確率で雲がない。これはチリ（71パーセント）やハワイ（76パーセント）の天文台と同程度だが、カナリア諸島（84パーセント）の望遠鏡ほど好ましい状況ではない。

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もう一つの重要な特性は「シーイング」と呼ばれる天文学的な尺度で、これは星の光が大気圏を通過するときにどれだけ瞬くかを表します。瞬くのは悪いことなので、シーイングが低いほど良いです。レンフーのシーイングは 0.75 秒角で、ハワイ (0.75 秒角)、カナリア諸島 (0.76 秒角)、チリ (0.80 秒角) の特定の場所と同じか、それよりわずかに良いです。「1 秒角以下というのは非常に良いことです」とイェ氏は言います。「とてもエキサイティングな場所です。」

賽石頂山は天文観測拠点としても絶好の立地条件にある。チベット高原の多くの地域はアクセスが難しいが、冷湖山は3つの空港と鉄道の近くに位置している。荒涼とした砂漠の風景は、時折観光客を惹きつける。

フラッグシップ天文台クラブへの参加

イェ氏は、中国の西部を開発し、研究拠点にすることは長年の国家戦略であり、中国の天文学者らは地元と国の支援を得てすでに急速な進歩を遂げていると語る。世界で最も強力なガンマ線と宇宙線検出器である大型高高度空気シャワー観測所は、チベット高原の東端で発見を行っている。また、冷湖は「火星の町」に指定されており、研究と観光のための火星基地を模した施設がある。

次に機器の設置だ。レンフーでは、2,800万ドルをかけて2.5メートルの広域フィールドサーベイ望遠鏡（WFST）の建設がすでに始まっている。この望遠鏡は、3夜ごとに北半球の全天を撮影する。この望遠鏡は、チリで建設中の8.4メートルの星空観測装置、ベラ・C・ルビン天文台と並行して稼働し、南半球を同様に高速かつより詳細に調査する。次世代の6.5メートル望遠鏡も建設中だ。

冷湖の空が晴れていることが認定された今、中国の天文ホットスポットが熱くなり始めるのは時間の問題だ。

「彼らにはそれをやる意志がある。彼らにはそれを実行するための資金がある。彼らにはそれを実行するための資源がある」とイェ氏は言う。