JWST の最初の画像は世界を驚かせましたが、常に次の挑戦を探している人がいます。さらに大きな宇宙望遠鏡には、人類の現在の打ち上げ能力を大幅に向上させる必要があります。代わりに、特定の目的のために最適化されたより小さな宇宙望遠鏡とともに、新世代の巨大な地球ベースの望遠鏡が登場しています。建設中の巨大な機器の中には、わずか数年で運用を開始する予定のものもあり、その巨大な規模を把握するのは困難です.
サイズが重要な場合もある
ガリレオの最初の天体望遠鏡の開口部が 100 倍以上に拡大してから次の 3 世紀にわたって、元の望遠鏡の 10,000 倍以上の光を集めることができました。その後、進行が停滞。
1949 年から 1976 年まで、最大の望遠鏡ミラーは、「パロマーのガラスの巨人」として知られる幅 5.1 メートル (200 インチ) のヘイル望遠鏡に属していました。大型の BTA-6 望遠鏡が部分的に故障した後、多くの天文学者は残念ながら、光波長で動作する望遠鏡の限界に達したと結論付けました。宇宙をより深く見るには、望遠鏡を大気の上に設置する必要があります。
JWST の 18 の六角形セグメントに見られるように、アクティブ光学系を使用して小さなミラー セグメントを単一のミラーとして動作させる能力がレースを再開させました。現在の記録保持者であるグラン テレスコピオ カナリアスの集光面積は 74 平方メートルで、ヘイルの 4 倍以上です (大型双眼鏡のミラーを合わせたサイズはやや大きい)。しかし、それはこれから起こることに比べると小さいものです。
次の 10 年で、巨大マゼラン望遠鏡 (GMT)、30 メートル望遠鏡 (TMT)、超大型望遠鏡 (ELT) の 3 つの巨大な機器が最初の光を体験することが期待されています。これらはそれぞれ 368、655、978 平方メートルの収集エリアを持ち、最大のケースではヘイルのほぼ 30 倍です。
対照的に、JWST の収集エリアは 25.4 m です。もちろん、宇宙にいることは大きな利点ですが、無限の利点ではありません。特にELTは、近くの星の周りの地球サイズの惑星の直接発見など、多くのタスクでJWSTの能力を超えることが期待されています.
遅延は宇宙望遠鏡だけのものではありません。ハワイのマウナケア山頂にある TMT 望遠鏡の場所をめぐる論争により、建設が中断されました。 GMT と ELT は、独自の問題を引き起こす可能性があります。それにもかかわらず、彼らは 2027 年から 2029 年の間に最初の光を見ることが期待されていますが、GMT の場合、これは最終的な 7 つの鏡のうちの 4 つだけであり、それぞれを作るのに数年かかります.
その前に、ヴェラ・ルービン望遠鏡が期待できます。既存の最大の望遠鏡よりもわずかに小さいですが、その巨大な視野により、数夜ごとにその場所で全天を撮影することができます.最初の光は来年に予定されており、2024 年に完全な調査作業が行われます。
ラジオもお忘れなく
無線波長で動作する望遠鏡は、私たちの目で見ることができる光を収集するものよりもはるかに大きくする必要がありますが、幸いなことに、同じように正確に平滑化されたミラーは必要ありません.今日の世界最大のシングル ディッシュ電波望遠鏡は、開口部 500 メートルの球面電波望遠鏡です （速い）。 Very Large Array などの電波望遠鏡アレイは、複数のディッシュを組み合わせてさらに大きな収集エリアを持っています。
ここでも、現在存在するものをはるかに超える機器が登場しています。 Square Kilometer Array (SKA) は、オーストラリアと南アフリカの何千もの機器で構成され、そのコレクション エリアを合わせてその名前が付けられます。
南アフリカのコアは、ミーアキャット国立公園の大きな皿で構成されますが、オーストラリアのカウンターパートは、西オーストラリアの 130,000 個の低周波アンテナ マーチソンを使用します。 前身の望遠鏡はすでに両方のサイトに建設されています。これらのサイトは、「ラジオの静けさ」のために選ばれました。これらの望遠鏡は、FM ラジオで使用される周波数を含む周波数で動作しているため、何十億光年も離れた場所からの信号をかき消さないようにすることが重要です。追加のステーションがアフリカとオーストラリアに点在し、あたかも単一の大陸サイズの皿であるかのように、アレイをいくつかの目的で操作できるようにします。
SKA は、現在不可能な精度で一般相対性理論をテストし、最初の星よりも前の宇宙を探索し、10 億個の銀河をマッピングし、暗黒物質の探索を進めます。彼らはまた、私たちが説明できない最近発見された多くの電波源を調査し、エイリアン文明の兆候を検出する最高の可能性を提供してくれます.
ニッチを埋める
大きな望遠鏡は高価です。建設中の巨人はすべて数十億ドルの予算を持っています。最終的に JWST の 100 億ドルのコストを超えるものもあります。いったん構築されると、その時間に対する要求は利用可能な時間をはるかに超えます。別のアプローチは、非常に特殊なタスクを実行するために慎重に研ぎ澄まされた、より小型で安価な望遠鏡を構築することです。
これの極端な例は TOLIMAN 望遠鏡で、アルファ ケンタウリ A または B に居住可能な惑星があるかどうかを調べるという 1 つの仕事しかありません。太陽に似た最も近い恒星と同じように、このペアを周回する惑星は、生命を探すための主要なターゲットになるでしょうが、まだ確認されていません。望遠鏡の設計者はIFLScienceに、この装置が他のいくつかの近くの連星系に役立つ可能性があると語ったが、実際には「たった2つの星」を研究するために打ち上げられた.ただし、JWST の数千分の 1 の費用で済みます。
現在チューニング段階にあるハンツマン望遠鏡は、さらに安価です。キヤノンの望遠レンズを 10 個組み合わせたもので、NASA の惑星ハンターである TESS が見逃した遠方の軌道にある惑星を発見し、銀河や個々の星の形成に関する疑問に答えることが期待されています。
Nancy Grace Roman 望遠鏡は、これらよりもはるかに高価で野心的ですが、それでも JWST よりもはるかに小さく、できれば安価です。ただし、その広い視野により、JWST よりもはるかに高速に赤外線で空の広い領域を探索できます。特に、ダーク エネルギーの探索や太陽系外惑星の国勢調査の実施に役立ちます。
現在、JWST は人類がこれまでに構築したことのないような方法で宇宙を探索していますが、間もなく、この多数の望遠鏡がさまざまな機能を備え、かつてないほど宇宙の理解に貢献するようになるでしょう。待ちきれません。
