銀河の観測事始
若 松 謙 一 岐阜大学 教授

1．プロローグ

2．銀河の分光観測事始め：Image Intensifier

ハッブルが宇宙膨張を発見した頃、彼は Mount

この頃、アメリカ・ワシントンにあるカーネギー

Wilson の100インチ鏡で銀河の赤方偏移の観測を連のDTM（Department of Terrestrial Magnetism）で夜にわたって行っていた。真冬に1,742mの山項、は、Kent Ford らが Image Intensifier（Ｉ.Ｉ.；アイニュートン焦点で寒風にさらされての観測はさぞ大アイ）なる最新機器を開発していた。数年後、彼ら変だったことであろう。観測した銀河は10magといはこのすぐれものを世界の主だった天文台に無償でう今日では目もくらみそうな明るい銀河である。

供与することとなり、岡山にも大沢所長を通じて１「連夜」といったのは、当時は一晩中６−７時間連台やって来た。1967年の事である。写真乾板より10続して露光し、それが3夜にわたって計20時間以上倍程感度が良い、とのふれ込みであった。近藤、西の露出をかけて、ようやく銀河一本のスペクトルが村、大沢の諸氏らは最初クーデでその威力を確認し、撮れたようであるa。今では、こんなスペクトルはその後、これをdetectorとする「カセグレンＩ.Ｉ.分30秒もかからないであろう。
「Realm of the Nebulae」

光器」を「Nebular Spectrograph」の後継機としてによれば、膨張宇宙を発見した1928年の時点では、作ることにした。日本光学の手で制作され、テスト赤方偏移が測定されていた銀河はわずか41個、そのを繰り返していたのが1969年秋のことである。1970

後７年間に160個増えただけだったと記している。

年２月、私は当時、京大・宇宙物理の博士課程の学これとよく似た光景が1963年の岡山で見られた。当生で、後輩の作花、岡両君と3人でこの分光器によ時、京大の助手であった小暮氏は修士課程の学生大る銀河の分光観測を開始したs。我々の観測天体は、谷氏と共に、74インチ鏡ニュートン焦点に Nebular出版されて間もないArpのAtlas of Peculiar GalaxiesSpectrograph（星雲分光器）なるグレーティング分の215番目の天体であった。Seyfert により特異銀河光器をつけ、NGC4258を必死で追いかけていた。

としてリストされていたが、結局削除された「落ち検出器はコダック・ロールフィルムから切りきざんこぼれ銀河」である。

だ巾8mm程度の103a-Oのフイルムであった。彼ら

夕闇が深まる頃、74インチ鏡がArp215近くの明のスペクトルをいつか見せてもらった事がある（現るい星に向いた。副鏡を移動させスリット面上で望存しているか否かは不明）。Citylightの水銀の輝線遠銃のフォーカス合わせが始まる。ハンドセットのを貫いて、銀河中心核のcontinuumがうっすらと写ボタンを押し、アメーバのように動く星像を見ながっている。NGC4258の輝線は写っていなかった。

ら、「あっ、もう通り過ぎてしまった。
」何度やってこのスペクトルは、そこから何か有意義な情報を得もなかなか焦点位置を決められない。副鏡位置を示て、研究論文に仕上げられる代物とはとても思えなすカウンターが付いていたら、もっと早く、もっとかった。小暮氏らはこの観測を２年程継続したが、確実に決められるものを。【そして、３年後にカウ結局、giveup。「銀河の分光観測事始め」は不発にンターが付けられた。】

終わってしまった。

［注］as

次いでArp215の導入である。今夜担当のW氏が分光器のカメラレンズはF=0.60であった。F=0.35のレンズも作ったが実用化されなかった。
銀河の撮像観測は、既に高瀬氏らのグループがニュートン焦点で精力的に行っていた。

研

究163

コントロール・デスクの目盛り針を見ながら、名人アイピースを高倍率へと交換である。ねじをゆるめ芸で望遠鏡を向けてくれる。望遠鏡が止まるやいなるけれど、２kgのアイピースがなかなかはずれてや、視野確認のためフィールド・アクイジションのくれない。交換後、ようやく最終の微調整である。

アイピースを覗いてみる。が、銀河らしい天体は入スリットビュアーで確認。銀河が少しスリットからっていない。花山天文台でパロマー・アトラスからはみ出しているようだ。スリットに乗せてから5分

１日がかりで接写したファインデイング・チャート

以上経過しているから、ずれてしまったのだろう。

を懐中電灯で照らしながら、星野確認のため特徴あ【望遠鏡のバランスが悪いのかな？】ハンドセット

る星のパターンを覚え込むd。目が暗闇に慣れるまで望遠鏡を動かし、正しく乗せ直す。そして、またで2分間程待って、再びアイピースをのぞき込む。

ガイド星を覗く。少し左にずれているようだ。ハン

これを幾度となく繰り返して、ようやく星の配置パドセットで動かした。「あっ、しまった。ハンドセ

ターンから星野が確認できた。後は、星をたどりなットで動かすのではなく、今度はアイピース自体をがら銀河へとたどり着く。【望遠鏡のポインティンねじで動かさなければならなかったのだ。もう一度グ精度が向上したのは、エンコーダに切り替わったやり直し。…」Arp215に望遠鏡を向けて既に1時間約10年後のことである。
】

以上もたっている。無性にいらだってくる。アイピ

ミラーを切り替えて、アクイジション・アイピーースの十字線の明かるさを調節した後、視差がないスの横にあるスリット・ビュアーを覗いてみる。真ようにアイピースの焦点調整である。それから10分っ暗闇である。目の位置をいろいろ変えてみると、後、ようやくプレート・ホルダーの引きふたを引きf、ようやく空の光がかすかに見える。しかし、スリッそして分光器のシャッターを開いた。「観測開始っ

トの黒いすじは殆ど見えない。銀河中心核をスリッ

つ！９時13分。」

ト上に精確に乗せようと銀河を凝視する。すると不こんな風にして観測がスタートする。【スリット

思議と、銀河がかえって見えなくなってしまう。やが銀河のどの位置を切っているのか証拠写真用のモぶにらみで見やると、銀河の所在がわかり、凝視す

ニター・カメラが取り付けられたのは、寿岳氏のアると見えなくなってしまう。寒さで手が凍える中、ドバイスがあってのことである。】

脂汗が頬を伝わって落ちてくる。12.5magの銀河は暗くて大変だ。悪戦苦闘しながらの難作業が続く。

3．失敗と改良【後に、スリット・ビュアーにノクトヴイジョンがこの露出は90分。その後はポジション・アングル付けられ、この作業はずっと楽になると同時に、精を変えての観測だ。そのためには望遠鏡を天領に向度も上がった。】ここまでたどり着くと、Ｉ.Ｉ.の高け垂直にしてから、大きな丸ハンドルを廻し、分光圧電源投入である。懐中電灯で電圧計を見ながら上器を回転しなければならない。結構な作業である。

げていく。7kV、8kV、・・・、最後に28.5kVまで。

この丸ハンドルは「ガレリアン」と石田（五）氏が次に、フィールド・アクイジションのアイピース命名したものだ。中世のガレー船の漕ぎ手の作業をを覗きながらのガイド星探しである。スリットのポ諷して、とのことである。ポジション・アングル

ジション・アングルが37度なので、予定したガイド127度。もう一度望遠鏡をArp215に向け直し、再び星はミラーの右端ぎりぎりの所にあるはずだ。２kg同じ難作業にとりかかる。今度は作花君の観測だ。

もあろうかという超どでかいアイピースを移動させ【ガレリアンがモータに取って代わったのは10年後る。望遠鏡が大きく傾いているので、ダブルスライのことだったかな？】

ドの動きが悪い。ガイド星をようやく見つけだし、次は、同じポジション・アングルでの高分散観測［注］d M.Humason は redshift を測定すべく、Mount Wilson に上がっていった。いざ観測を始めようとしたとき、ファイ
ンデイング・チャートを忘れてきたことに気づいた。Pasadenaのオフィスまで馬で下りて、その後ようやく観測を始めた、とのこと。当然3夜に及ぶ観測の初日だったのであろう。
f 後にプレート・ホルダーの直前にマスクが付けられ、一枚の乾板に数個のスペクトルを並べて露出できるよう効率化がはかられるようになった。

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第５章

である。懐中電灯をつけてのグレーティング交換ででsuggestされていたArp215の中心核でのガスの異は、Ｉ.Ｉ.の電源を一度落とす必要がある。高圧を常運動が、約30年の月日を経て、岡山３次元分光器入れ直せば、次の露出開始まで15分は待たなければでstarburstによるbubbleとして確認されたのは感無ならない。そこで、真っ暗闇でのグレーティングの量である（Yoshida, Taniguchi & Murayama 1999）。

交換作業となる。300本から600本へ。「懐中電灯、我々の観測の数か月後に、小平氏のグループもつけるなよー！」と、O氏。さて、交換し終えて、compact galaxiesの観測を始めた（Kodaira 1971 ;波長域の調整へ。…。【２個のグレーティングが分

Takada & Kodaira 1972 ; Karoji & Kodaira 1972 ; Iye,光器に収納され、スイッチ１つで交換が出来るようKodaira, Kikuchi & Ohtani 1975）。また、東北大のになったのは、新カセグレン分光器に代わってから田村氏のグループ（Taniguchi & Tamura 1981）、北のことである。
】

大の兼古氏のグループも少し遅れて銀河の観測を開

最後の露出は、銀河の外側にあるspiral armにね始した（Nishimura, Kaneko et al. 1984）。東大では、らいを定める。よっし、今夜は天候も安定している

岡村氏らのグループも国産初のクェーサーの発見にし、２時間半の長時間露出だ。長丁場は大抵、岡君成功した（Noguchi et al. 1983）。京大でも斉藤氏のの担当だ。トイレを済ませ、「露出開始」。岡君の足グループが銀河の観測を始め（Saito et al. 1984）、下で時々青光りのスパークが飛んでいる。28kVのその後、銀河面背後の銀河の赤方偏移サーベイヘと高圧線が張り巡らされているからだ。「あな、恐ろ発展した（Roman et al. 1998）。

しや。」天候を確認後、彼一人をドームに残して、待機室へ。ようやくコーヒーにありつけた。３時間

4．高分散化への旅立ち半後に現像してみた。定着液から取り出してルーペ12.5magの銀河は暗すぎる。岡山では、もう少しで眺めてみる。アームのHII regionではemission

明るい銀河をもっとhigh dispersionで観測する方がlineがクッキリと写っている。満足、満足。

向いているようだ。方針転換する事となった。1800

翌昼、喜びいさんで、乾燥した乾板を眺めて見た。

本のグレーティングがほしい。岡山で購入してもら輝線が大きく傾いていて銀河回転の様子がクッキリえないであろうか。恐る恐る聞いてみた。あまり良と見えている。「おやっ、コンパリゾンが２重にずい返事が返って来ない。えーい、科研費を取って自れて写っているぞ。これは大変だー！」２時間半の分で買ってしまうのが早い。ということで、清水

長時間露光で分光器の姿勢が大きく変わってしま（実）氏と相談し、ボシュロムのカタログを取り寄い、露光中に重いＩ.Ｉ.がフレクシヤーで微妙にずせ、発注した。Hubble Atlas に200インチの写真がれてしまったようだ。次の夜は天候が思わしくなく、載っているNGC4314は11.5magの見事なhot-spot再観測は１年後のことであった。
【この原因は結局、nucleus galaxyである。そのcircumnuclear ringのス

グレーティングを押さえているスプリングが弱かっペクトルを撮ったところ、Hα輝線が信じられないたためのようで、解決に数年を要してしまった。】

ほど見事に傾いている。Arp215の観測の６倍も高良いスペクトルが得られても、Ｉ.Ｉ.の「かみなりい分散のスペクトルである。これで少しは Rubing」があいにく銀河の輝線の位置に落ちて、せっからの観測に近づいた。そのスペクトルの美しさには

くのスペクトルが台無しになってしまうことも結構しばし感激したものであった。rotation curveの解析あった。
「Ｉ.Ｉ.の限界である！
！」

から中心部の質量を求め、circumnuclear ringの星

このようにして日本での銀河の分光観測がスター形成が間欠的に繰り返されていることを指摘した論トした。1970年のことであった。銀河中心核での異文となった（Wakamatsu & Nishida 1980）。Burst of

常に高い星形成をsuggestした論文としてまとめら

star formationである。その数年後、starburst galaxyれた（Sakka, Oka, & Wakamatsu 1973）。この論文時代が到来した。【この1800本グレーティングはそ［注］g イオンイベントと言って、Ｉ.Ｉ.の蛍光面のいろんな点が一瞬間、急激に明るく輝き、その結果、乾板に多くの黒い斑点が生じてしまう現象。

研

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の後一度も岐阜の金華山を仰ぐことなく、今では天くれ、現在一線で活躍している谷口（Ohyama et al.

文台の備品ラベルに張り替えられて、祖父江氏らに1998）、太田、富田氏（Tomita et al. 1998, 1999）らよる銀河回転の一連の論文に大いに利用されているの活躍へと発展していくことになった。これについ（Sofue et al. 1998 & 2001）。
】ては、どなたかが近い将来まとめてくれよう。

高分散になったものの輝線が写るのは中心核域のみで、Rubin たちのはもっと暗い部分まで写ってい6．3型セイフアート物語る。事実、赤外域では彼女らのスペクトルには OH

1975年にMarkarian59（NGC4861）の中心核スペ夜光の輝線がクッキリと写っているのに、我らのはク ト ル を 撮 っ た と こ ろ 、【 O I I I 】 λ 5 0 0 7 輝 線 がトレースすらない。夜空が明るいせいだけではない。

EW=1,500Aにも達する強さで観測された。驚くこ検出器の感度自体が不足しているのだ。「もっと感とに、Hβ輝線の巾はせまいのに【OIII】λ5007の度をh！」

巾は1,500km/sと広く、１型セイフアートとは全くこの頃、太陽クーデの観測を始めた川上氏が逆の関係になっている。「すわ、これは新型のセイCCDなる新兵器を開発中であった。写真乾板に代フアート現象である」、と一同色めき立った。早速、

えてＩ.Ｉ.の蛍光面を彼のCCDで直接撮影できれグレーティング角を変えてHα域の観測にとりかかば、感度が数倍上がること必定である。というわけった。観測終了後、暗室ではまだ定着が抜けきらなで、早速乗本氏に相談し、半年後に川上氏も加わっ

い乾板を液から引き上げて、ルーペで覗いてみた。てテスト観測となった。CCDの冷却のため、長い【NII】λ6583線と6548線がおおきく広がって見える。

ホースで水を引き、分光器の脇にバケツを置いてのそれに比べて、Hαはやはり巾が狭い。「これはす観測であった。結果は思うようにはいかなかった。

ごーい発見だ。すぐに、Ap.J.Letterだ。」教室へ帰

CCD自体にも問題があったのだろうが、CCDは赤って、マイクロフォトメータ jで輝線巾を測定し、に感度が高いのに対して、Ｉ.Ｉ.は青い光を発する

ようやく原稿もほほできあがった頃、もう次の観測フォスファーなので、結局両ファクターがキャンセ機会が近づいていた。慎重を期して、もう一度観測ルして、感度の上昇とはならなかったのである。

して確認してからでも遅くはない。数カ月後、再観

5．CCDと新カセグレン分光器測に臨んだ。あいにくと天候に恵まれず、何の観測も出来ずじまい。残念、残念。【この頃は１グルー

岡山での銀河の観測は明るい銀河を高分散で、とプ当たり３夜の割り当てが標準であった。】せっかいう方向が次第に日本の銀河コミュニティーでまとく大発見の確認観測に来たのに、ただでは帰れまい。

まってきた。このころ、岡山では山下（泰）、清水やむなく、分光器のチェックを始めることにした。

（実）氏らが中心となって「新カセグレン分光器」

グレーティング角を少しずつ変えながら、比較スペを作ろうとの動きが出てきた。高分散にするためにクトルを用いて、強い輝線Heλ5016Åの位置をはコリメータの焦点距離を長くしなければならな徐々に写野の端へと移動させての撮影である。何事い。光学系の設計が始まった。丁度その頃、CCDも異常はなかった。念には念にと、今度はNDフィのとりこになって家氏がケンブリッジ留学から帰っルターを抜いて少し強い光を入れてのテストを試みてきた。新分光器のdetectorはCCDである。このよた。現像後、余裕の気持ちで乾板を眺めていた。次うにして、現在の新カセ分光器の開発がスタートしの瞬間、体に電流が走るのを感じた。5016Å輝線がた。岡山の総力を結集してのプロジェクトであった。

写野の端へ近づくにつれ、急速に広がっているではまるでNHKの「プロジェクトＸ」のような。このないか。カメラレンズの収差である。【我々のスペ分光器はその後容易に夜光のOH輝線を写し出してクトルでは、広い【OII】λ5007輝線に対し、より［注］h 露光中に乾板をドライアイスで冷却すれば感度があがるとのことで、富山市天文台の倉谷氏の協力で、冷却カメラをテストしたこともあった。
j 写真乾板に100μmサイズの光ビームをあて、その透過率を光電管で測定することにより、写真乾板上のスペクトルを解析する光学測定器。

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第５章

写野の端に位置するHβ線の方が細かったので、収望を観測所側に率直に述べて行く。観測所はこれら差ではないと結論していたのに。】幻の論文となっの声に耳を傾け、スピーディに対処してくれる k。てしまった原稿を机の奥にしまい込んだ。その後、この相互信頼は観測所を発展させるのに一番大切な気を取り直してこの銀河の論文を何とかし仕上げた要素であったように思う。上で述べたように、私は（Wakamatsu et al. 1979）。確か first rank HII region

その大役を少しは果たせたのではないかと思っていの サ イ ズ が 銀 河 の absolute magnitude と 良 いる。ただ、この作業の多くは本来Residentcorrelation があるとの Sandage の論文にけちを付astronomerがやるべきことではなかったか、との思けて、一寸だけ宇宙論の入り口の話をした論文であいは残る。しかし、当時の岡山で、銀河の観測をやった。この頃、観測的宇宙論に少しでも関わりたいるResident astronomerは望みうべくもなかったのでとの必死の思いであったように思う。

あろう。共同利用が今月から開始された、すばるの7．エピローグ
論文には書けない失敗談を多数ご披露させていただいた。Visitorが観測した時の不具合や改善点、希観測室はどんな様子なのであろうか。この3月に若い大学院生に伴われて見学に行く予定である。30年間の「来し方」、次の30年間のすばるの「行く末」をじっくりと思いを巡らしたいものである。

［注］k 何年か後に、外国の天文台を訪れたとき、初日にsheet一枚を渡された。Directorへの報告書で、不具合や改善点を指摘する欄が設けてあった。（編集者注：現在の岡山天体物理観測所はこの方法を採用し、より良い共同利用施設となるよう常に心がけています）「天文台日記」より
８月４日

石 田 五 郎 著（筑摩書房）

快晴

半月あまり快晴がつづき、人の出入りも多いせいか、水源地の井戸も心細くなる。ここは24時間いつでもすきなときに風呂にはいることができるよう、洋式のバス・タブが置いてある。「水不足につき、入浴禁止。 」注意書を浴室のとびらにはる。このような「マル石布告」は、場合に応じて時折張り付けることがある。「夜食がすんだら手を洗うこと。 」ラーメンの油やトーストのバターのついた指で、精密な機械にさわると困るからである。若い人はベートーヴェンが好きで、夏の盛りは、深夜喫茶では、いつでもシンフォニーの何番かが鳴っている。雨の夜、腕組みをしたまま身じろぎもせず、１番から９番までききとおしたという豪傑もいた。レコードの選択権は、正ヴィジターが第1位、副ヴィドーム前の石田五郎氏ジターが第2位と順位が不文律できまっている。きらいなレコードがかかっていても、そのレコードが終わるまでは文句をいわないのがこの部屋の礼儀になっている。私はベートーヴェンのシンフォニーの鳴っているときは、黙ってドームのバルコンに出て海をながめる。満月に近い月が、東南方の工業地区の上に出て、海面がきれぎれに銀色に光る。今夜は製油工場の燃焼塔（フレア・スタック）の炎が明るく、サソリ座のアンタレスも色あせてみえる。今日のヴィジターの小倉助教授は、北の星で露出時間も長いので、オペレーターはあまり手がかからない。早期星のスペクト
ルに現れる輝線の強さの変化を調べるのがもくてきである。

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