[Published: November 14, 2019 11.59pm AEDT] – ニラージ、6歳、マサチューセッツ州アーリントン、アメリカ合衆国
[答えてくれる先生] Silas Laycock
サイラス・レイコック 博士
マサチューセッツ大学 (UMass) ローウェル校 天文学の教授、
今すぐ外に出てください。あなたが見ることができる最も遠いものは何ですか？木？鳥？月はどうですか？ 250,000マイルの距離です。太陽はそれより400倍遠く、1億マイル近くあります（ただし、太陽を直接裸眼で見ないでください）。
しかし、なぜそこで止まるのですか？暗くなると、太陽系の惑星を探すことができます。最も明るいのは通常木星で、地球からの距離は太陽の6倍になる可能性があります。肉眼で見える最も遠い惑星は土星であり、これは再び2倍の距離になる可能性があります。あなたが生まれ持った目には悪くありません。
星はさらに遠くにあります。あなたが見ることができる星座のほとんどは、数百光年離れています。
本当に暗くてどこを見ればよいかわかっているなら、アンドロメダ銀河はおそらく200万光年離れた肉眼の限界です。その距離にもかかわらず、それはまだ非常に大きく見えます–腕を伸ばした長さでのあなたの手のサイズくらいに。しかし、なぜそれがとても見づらいのでしょうか？とても暗いからです。ここで双眼鏡や望遠鏡の出番です。
写真：アンドロメダ銀河は地球から200万光年離れています。 NASA / JPL /カリフォルニア工科大学、CC BY
望遠鏡は宇宙を見る唯一の方法ではありません
通常、2つの目は1つよりも優れています。
あなたの目は数インチ離れているので、わずかに異なる視点を提供します。人間の脳が2つの目から入ってくる画像の流れを組み合わせる方法のおかげで、ほとんどの人は、平らな絵のようにではなく、3次元の深さで世界を知覚します。
双眼鏡は、この効果を増幅するように設計されています。そのため、野生生物ウォッチャーは双眼鏡を使うのが大好きです。遠くの鳥や動物が壮観な3Dで飛び出し、手を伸ばして触れることができるかのように感じさせます。
この双眼鏡の特別な資質は、双眼鏡のレンズがどれだけ離れているかに比べて、それほど大きくない距離で最適に機能します。つまり、遠くの星を見ているときに、それを機能させるのは簡単ではありません。その結果、天文学者はほとんど1つの画像でやり遂げます。 2つではなく1つの望遠鏡を制御する方がはるかに安価で簡単です。
ただし、望遠鏡には初心者にとっていくつかの欠点があります。天体望遠鏡を初めて見ている人のほとんどは、天文学者の友人の熱狂的なおしゃべりに戸惑ってしまいます。なんで？彼らは何も見えないからです！彼らは片目だけで見ることに慣れていません-これはかなり難しいことです。
さらに、高倍率での表示はまったくなじみがありません。ランドマーク、スケール感、プロポーションはありません。空のごく一部だけが表示され、多くの場合、上下逆さまにそして後方になっています。
双眼鏡（基本的には2つの望遠鏡をボルトで固定したもの）は、これらすべての問題を解決します。あなたはまだあなた自身の目であなたが見たものを見ることができますが、はるかに詳細に見えます。すべてが明るいです。なじみのない新しいものは両方の目で見られるので、あなたの脳はそれらをより簡単に本物として受け入れます。あなたの視力は置き換えられるのではなく、パワーアップされました。
望遠鏡と双眼鏡の両方があなたが星を眺めるのを助ける良い仕事をすることができます。
使用するツールは、手元の仕事によって異なります
何をしようとしているかによって、望遠鏡と双眼鏡のどちらを使用するかが決まります。
天文学者には2つの目標があります。 1つ：銀河のようなかすかなものからできるだけ多くの光を集めます。 2：非常に鮮明な画像を作成して、遠くの星の周りの惑星を見つけるなどのことができるようにします。
ほとんどの天体望遠鏡は、その最初のターゲットから始まり、光のバケツのように機能します。それらはあなたの目の小さな瞳孔の何百万倍もの光を集め、それを集中させて非常にかすかなものを研究することができます。
土星の環や木星の雲などの小さなものを観察するには、おそらく100倍以上のより高い倍率のビューが必要です。約10倍以上の倍率では手持ちできません。画像がぎくしゃくしすぎるので、三脚のようなマウントが必要です。
視野が小さいということは、地球の自転に合わせてターゲットを正確にナビゲートして追跡する方法も必要であることを意味します。そのようなマウントは望遠鏡自体と同じくらいの費用がかかります。ほとんどの科学プロジェクトでは、必要なのは単一の視点だけなので、天文学者は圧倒的に望遠鏡を使用します。
しかし、自分の両目で空を探索する場合、優先順位は広い視野です。天の川の壮大な星のフィールドを一掃したり、オリオン大星雲の赤ちゃんの星を取り巻く不気味な輝きを見つけたりするには、双眼鏡が最適です。
それらはコンパクトで持ち運び可能で、マウントは必要ありません。彼らは又まともな望遠鏡よりもはるかに安いです。可能な限り最大の対物レンズ（50mm以上）を入手し、倍率を低く保ちます（10倍以下）。
では、なぜ天文学者は双眼鏡を使わないのですか？
望遠鏡は、双眼鏡よりも本質的に宇宙を見るのに優れているわけではありません。そうです、巨大なレンズと頑丈なサポートシステムを備えた天文学者の望遠鏡は、持ち運びできる双眼鏡よりも強力です。しかし、それはサイズに帰着します。どちらのツールも、同じ光学原理に基づいて作業を行います。
実際、私たち天文学者は長い間、双眼鏡を使って宇宙を調べようとしてきましたが、ほとんど失敗していました。 2つの別々の望遠鏡からの画像をマージすることは本当に厄介です。 1秒間に約1,000回の乱れを補正するコンピューターを使用して、それぞれから完璧な画像が必要です。あなたの脳は、2つの目からの情報を自動的に組み合わせるのが非常に優れているのですが、テクノロジーはまだ実際には追いついていません。
しかし、アリゾナ州に大双眼望遠鏡 (the Large Binocular Telescope) という新しい天文台がオープンしたばかりです。単一のマウントで、作成できる最大級のミラーを持つ直径8.2メートルの全く同じ望遠鏡のペアを使用します。LBTは、目や脳のように機能して、非常に暗い物体の非常に鮮明な画像を作成できます。
この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation と各著作者からの承認に基づき再発行されています。日本語訳はarchive4kids(Koichi Ikenoue)の文責で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.
