2013年度光赤天連シンポジウム 6-7 Aug 2013（国立天文台 三鷹 ）2013年、天文学普及から広がる将来計画への布石
大西 浩次(長野工業高等専門学校)

概要

2013年は、天文学普及に最適な現象がある。1、アイソン彗星。2、銀河系中心巨大ブラックホールへのガス雲の通過（衝突）現象（ここでは、SgrA*事象と呼ぶ）。アイソン彗星は、史上最大級の大彗星になると考えられているが、この場合、多くの人々が美しい天体現象に注目することで、一般市民（児童・生徒・学生などを含む）の天文への興味関心が増大するチャンスである。また、SgrA*事象では、天文学的大イベントがリアルタイムで共有できる楽しみがある。この2つは、それぞれ異なる対象「一般の人々の星への関心」と、「科学に興味や素養がある人々の天文学への興味」を誘導できるチャンスである。
2009年の世界天文年を「ホップ」とすれば、2012年の金環日食が「ステップ」、そうして、2013年が「ジャンプ」へと、つながれる可能性がある。2020年度代の将来計画が理解される重要なチャンスが今ここにある。また、将来への「ステップ」を作るための天文学普及のための「センター」を作るべきである。

いま、銀河系の中心で起きている衝突現象
アイソン彗星がやってくる

2013年は彗星年だ。春にパンスターズ彗星が来た。しかし本命は、アイソン彗星(C/2012 S1)だ。
「大彗星」になる条件は、彗星自体が大きく明るくなること、すなわち、①彗星本体が大きいこと、②彗星が太陽に接近するという条件＋地球からよく見える条件、すなわち、③ 彗星が地球に近づく、④彗星が地球（北半球）から観察しやすい位置にあることの4つの条件が必要である。
アイソン彗星は、彗星核が5 kmほどの標準的なサイズ 条件① ＯＫ
近日点距離が0.0125au（太陽半径のわずか1.6倍）条件② ＯＫ
近日点通過後、次第に地球に近づいて来る条件（最接近は12月27日頃）条件③ ＯＫ軌道が公転（黄道）面の北側、北半球（日本）から、見えやすい位置関係にある。 条件④ ＯＫ

2013年から2014年の春にかけて、私たちの天の川（銀河系）[1]の中心にある巨大ブラックホール天体Sgr A*のすぐ近傍を地球の3倍の質量をもつガス雲G2が通過する。この時、銀河系中心で何が起きるのか、いま、世界中で観測が始まっている。

アイソン彗星は、①から④をすべて満たし、「サングレーザー」彗星。明るくなる可能性が高い。

図1 アイソン彗星の軌道と地球の位置関係（図の地球の位置は11月29日）(提供：国立天文台天文情報センター)

図2 春のパンスターズ彗星（左）2013年3月15日、（右）2013年5月31日

図1 銀河中心巨大ブラックホール天体Sgr A*に接近中のガス雲（2011年）の様子（上図）、最接近後のガス雲(2021年)の様子（下図）。ガスの一部がブラックホールに落ち、Sgr A*が輝くと予想される。
（画像提供：ESO）

撮影：大西浩次

パンスターズ彗星についていえば、条件の①、②はクリアし、近日点前後には、最大等級が1等星にも達したにも関わらず、③、④の条件は最悪で、観察しにくい彗星であった。 左は近日点直後、Naの尾が見える。へール・ボップ彗星以来であった。また、右は、近日点通過約3ヶ月後の（アンチテール）の様子。これは、太陽方向を向いていない、特殊なNeck-Line構造と呼ばれる尾である。これは、軌道面の180度反対の位置（近日点直前）で放出されたダストによる構造。

観測ガイドI（近日点通過の11月29日前後）
太陽に最も接近する11月29日前後は、満月より明るくなると見積もられている。しかし、太陽光に邪魔をされて、通常の方法では観察できない。
この、近日点通過時の楽みの1つは、SOHO（STEREO-A、STEREO-B）などの太陽観測衛星の公開画像である。また、日本天文協議会「アイソン彗星を見よう委員会」では、公共天文台からの中継を検討している。個人
的には、旧乗鞍コロナ観測所の10cmコロナグラフの復活を期待したい。
観測ガイドIII（近日点通過後、12月の動き）
図3 夜明けのアイソン彗星の見え方（12月）（提供：国立天文台天文情報センター）アイソン彗星の「観察」のメインは、12月上旬から中旬の明け方である。アイソン彗星が、太陽が昇ってくる1時間くらい前の東の低空に昇ってくるのは、12月5日くらいから。12月15日以降は、満月前後の明るい月の影響で、淡い尾は見えにくくなる。その後、年末にかけて、光度は落ちていくが、地球に近づくこともあり、双眼鏡を使えばよく見えるだろう。年明
けの1月中旬には北極星に近づき、一晩中、見ることができる。

ここ20年来の彗星の研究や太陽系形成の研究、さらには、太陽系外惑星の発見などによって、私たちの住んでいる太陽系の描像が大きく変わってきている。
その成果の現れの1つは、2006年のIAU総会での「惑星の定義」の確定であり、太陽系を構成する天体の名称の変更である。また、これらに反映して、学校での学習内容も大幅に変更されている。今回の彗星は、まさに、これら新しい教育課程に入って初めての大彗星である。この彗星を旨く使う事で、新しい太陽系像をベースとした天文学の普及のきっかけにしたい。
準備はいつするの？ 「今でしょう！」

PS:日本天文協議会 アイソン彗星キャンペーン実行委員会結成！キャンペーンWEB近日公開。

図2 Sgr A*（+の位置）に落下中のガス雲(2004, 2008, 2011年)（上）とガス雲の軌道の様子（下）（画像提供：ESO）

ガス雲G2と銀河系中心巨大ブラックホール銀河系中心天体Sgr A*近傍の星団の赤外線モニター観測から、2012年、地球質量の約3倍の質量を持つコンパクトなガス雲G2が、Sgr A*に向かって落ちていく軌道に在ることが見つかった。このガス雲G2は、Sgr A*の近傍（太陽と海王星の距離の数倍）の地点（近日点）を光速度の1%程度で通過する (図3)[2]。最新の観測よると、潮汐力で引き伸ばされたガス雲G2の先頭は、2013年春にすでに近日点を通過し、ここ1年間ほどで次々とブラックホールに最接近すると考えられている[3]。
さて、このガス雲G2がSgr A*に接近したときに何が起きるのであろうか。発見者達[2]や日本の研究グ
ループ [4]によるシミュレーションでは、ガス雲は潮汐力で引き伸ばされ、ばらばらになり、その後、全体のある程度が数年から数十年かけてブラックホールに落下すると推定している（図2）。これから、ガスの一部がブラックホ－ルに落下し始め、Sgr A*が輝くと期待している。日本では、この現象に対する電波(VLBI)モニター観測が始まっている。この観測でフレアーなどが検出されると、すばる望遠鏡やX線衛星などとの共同観測が行われる予定である。今回の衝突現象の観測から、私たちは、史上初めて、銀河系中心の「巨大ブラックホール」の直接的な証拠を得るかもしれない。
今回の現象では、科学普及という点では、可視光線では全くみえないという障害を持っているにもかかわらず、（1）天文学的に興味深い現象であること、（2）関心の高い「ブラックホール」に関わること、さらに、（3）リアルタイムで天文学の最前線が体験できるという魅力がある。ここで、この「天文学的イベント」を使った新しい天文教育普及活動を提案する。

天文学者と一緒に、銀河系中心の巨大ブラックホールが実在するかどうかを明らかにしていく科学的プロセスを共有するキャンペーンを行いたい。
[1] 今回の新学習指導要領では、中学校理科の第2分野で「恒星の集団としての銀河系の存在にも触れること」と「銀河系」が導入された。この現象を「天の川」、「銀河系」、「銀河」を認識するきっかけとなる広報普及活動をしたい。
[2] Gillessen et.al.(2012) “A gas cloud on its way towards the supermassive black hole at theGalactic Centre”. Nature, 481, pp. 51-54[3] ESO Science Release (eso1332) http://www.eso.org/public/news/eso1332/[4] Saitoh, T.; et al.(2012), “Flaring up of the Compact Cloud G2 during the Close Encounter with
Sgr A* in Summer 2013”. http://arxiv.org/abs/1212.0349
図3 岐阜大、臼田、NICT鹿島、茨城大高萩、国立天文台水沢による短基線VLBIモニター観測が行われている。
（国立天文台水沢観測所VERA20m 撮影：大西浩次）

CM１ 高精細全天カメラ制作中＊当該関連施設に設置し、自動で画像データ情報を観測可能な夜間に連続して年間通して収集・蓄積し、データを集約できる。 また、インターネット等を用いて、画像及び付属する環境デー
タを転送及び公開出来る。
＊高精細全天画像を３台のカメラで捉える。
有効画素数 1,630万画素 撮像素子 23.6mm×15.6mm（APS-Cサイズ）
X-Trans CMOSセンサー記録方式を使用設置できる施設を探しています。
カメラの間瀬は年度末、運用は1年後をめどに（予定）(ohnishi@nagano-nct.ac.jp)

CM２ 美術館で天文学装置の展示をしたい

古代ガラスを中心に展示している志賀高原ロマン美術館で来年、星と天文学の展示を検討しています。
「すばる」望遠鏡などの各検出器の写真と撮影された写真を対比をしながら、ガラスの古代と未来を宇宙をテーマはどうかと考えています。ご協力いただける施設、興味のある研究者はいませんか。大西まで連絡ください。 (ohnishi@naganonct.ac.jp)

まとめ・提言天文学は、他の分野から比べると、「ロマンや夢」を語れることで、比較的、市民に支持されやすい学問である。
一方で、産業への直接的な関わりが他の分野に比べて見えにくいため、資金的な点では支持されにくい学問でもある。一方で、天文学の発展により、最先端は精密科学の世界に突入し、成果を上げるためのプロセスは、まさに、物理学の高エネルギー物理（加速器物理）がたどってきた道を追随しているように見える。ここで、如何に多くの人々による正しい理解と支持を得るかのためには、天文教育・天文学普及の拡充と質を高めることが重要である。2020年代の天文学をスムーズに進めるためには、（1）科学界の（予算の取り合い）中での「天文学の意味を普及する」こと、（2）一般市民への「天体現象の興味関心」から、もう1歩踏み込んだ「天文学への理解」への転換が求められる。（さらに、財界・政界、官僚などの関心・理解も）。2013年の天体現象は、是非、これらの現象の観測して（すくなくとも、広報用の画像を撮影して）できるだけ速い時期の広報をしていただきた。

天文学の発展のためには、最先端の研究と平行して、正しいアウトリーチができるナショナルセンターを作っていく必要があるだろう。いまから、その組織立てた活動を開始しませんか。