木曽観測所

木曽観測所

東京大学大学院理学系研究科

附属天文学教育研究センター

東京大学大学院理学系研究科

附属天文学教育研究センター

補正板

（非球面レンズ）

焦点

主鏡（球面鏡）

105cm

150cm

330cm

シュ

ミッ

ト望

遠鏡

仕様

105cm

シュミット望遠鏡

次世代を担う人材の育成

K

ISO

Observ

atory

Institu

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木曽

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木曽

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アンドロメダ銀河

（M31)

©木曽星の会

夏の星空

冬の星空

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特別公開

見学のご案内

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曽観

測所

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▼公

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月～

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月～

12

月 : 1

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アクセス

JR

中央

西線

木曽

福島

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上松

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り

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で約

20

分

国道

19

号線

「元

橋」

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路よ

り約

20

分

至 塩尻

至 名古屋

国道19号

JR木曽福島駅

JR上松駅

元橋 笹沢

木 曽 川

道の駅 三岳

台ヶ峰

県道20号

県道473号

赤沢自然休養林

赤い橋の手前を左へ

御嶽山

木曽観測所

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木曽観測所

東京大学大

学院理学系研究科

附属天文学

教育研究センター

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長野

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長野

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曽郡

木曽

町三

岳10762-30

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264 (

52) 3360 FA

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264 (52) 3361

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〒397-0101

　で探る

Tomo-e Gozenカメラで見ると、 夜空はとても賑やかです。 視野を一瞬で通り過ぎて消えていく流れ星、 ゆっくりと動いていく小惑星に、 高

速で移動する人工衛星。 同じ場所をじっと見ていると、 数時間前にはなかった光が現れることも。 瞬きの間にも、 夜空はせわしなく変化

しています。 Tomo-e Gozenカメラは、 広い視野と速い読み出し性能により、 夜空の広い範囲を何度も観測し、 変動する天体をいち早くと

らえます。 また、 動画観測を行うことにより、 これまで可視光ではほとんどなかった短いタイムスケールの変動探査を行います。 人類が

過去に調べたことのない「10秒より速く変動する宇宙」を探査することにより、 想像もしなかった「何か」に出会えるかもしれません。

シュミット望遠鏡とTomo-e Gozenカメラを用いた

シュミット望遠鏡とTomo-e Gozenカメラを用いた

太陽の8倍以上の重さを持つ星は、 その一生の最後に

大爆発を起こし、 様々な元素を宇宙空間にまき散らしま

す。 これを「超新星爆発」と呼びます。 元素の生成は超

新星爆発の「瞬間」に行われると考えられていますが、

いつどこで起きるかわからない稀な現象のため、 爆発の

瞬間をとらえた観測はありません。 Tomo-e Gozenカメラ

は、 毎晩夜空を巡回監視して、 超新星爆発の「瞬間」を

とらえることを目指しています。

超新星爆発の「瞬間」をとらえる

重力波を放った天体を特定する

2015年の重力波初検出を皮切りに、 重力波天文学の

時代が幕を開けました。 重力波が検出されると、 発生

源の天体をできるだけ早く詳しく観測することが重要

動画観測で探る太陽系小天体

Tomo-e Gozen カメラは広い視野を動画で撮影できるため、 アクティブに変わりゆく太陽系の姿を明らかにすることができます。 太陽系には小惑星や彗星といった小さな天体 ( 太陽系小天体 ) が数多く存在しています。その中でも、 地球に接近する軌道を持つ太陽系小天体 「地球接近天体」は重要な観測対象のひとつです。 こうした天体は地球に落下して重大な被害を及ぼす可能性があるため、 早期に発見して軌道を精確に求める必要があります。 直径 100 m 以下の小さい天体を発見するためには感度の高い動画観測が求められます。 Tomo-e Gozen カメラはその性能を活かして他の観測施設では発見が難しい小さい地球接近天体の発見や自転運動の解明に貢献しています。 また、 地球接近天体以外にも直径 0.1−1 mm 程度の塵がつくる微光流星や小惑星が星の前を通過する掩蔽(えんぺい)現象の研究で活躍をしています。

重力崩壊型超新星爆発（想像図）Image: Corbis/Discovery.com

重力波を放出する中性子星合体イベント（想像図）

Image: NASA

Tomo-e Gozen カメラが発見した小惑星 2020 UQ6

2020 UQ6 は 2020 年 10 月 27 日に地球からおよそ 240

万 km の距離を通過しているところを木曽観測所で発見

された地球接近小惑星です。 太陽の周りをおよそ 3.6 年

で周回しており、 大きさは約 100 m です。 上の写真は

2020 年 10 月 28 日午前 2 時 45 分頃に撮影した動画

データから 8 枚切り出して合成したものです。 下のグラフ

は 2020UQ6 の明るさの変化を示したものです。 Tomo-e

Gozen の動画観測によっておよそ 162.1 秒の周期で自

転していることが分かりました。

天文学研究天文学研究

動画動画夜空の変化を監視する

広視野で広視野

キャノン製35mmフルHDCMOSセンサ

究極の広視野カメラ

宇宙を動画で観る

「巴御前出陣図」 蔀関月 作

東京国立博物館蔵

Image: TNM Image Archives

木曽観測所の歴代の主な観測装置で撮影したアンドロメダ銀河の写真

（左から、写真乾板、モザイクCCD、2kCCD、KWFC）

Tomo-e Gozen

カメラの視野

木曽観測所ができた当時は写真乾板の時代で、 開所から1999年まで、 6度角四方を一度に撮ることができる大型の写真乾板を用いて観測して

いました。 1980年代後半からは、 現在の天体撮像の主流となっているCCD (電荷結合素子) を用いた観測装置の開発が始まりました。 デジタル

素子であるCCDは、 アナログな写真乾板よりもはるかに感度が高く、 写真乾板ではできなかった微光天体の観測を行うことができます。 しかし、

受光面積が小さく、 一度に観測できる範囲が狭いという欠点があったため、 木曽観測所ではCCDを複数並べるモザイクカメラの技術を開発し、

1992年に16個のCCDを並べたモザイクCCDカメラが完成しました。 この開発で得られた検出器の正確な配置や高速並列読み出しの技術は、 後

にスローンデジタルスカイサーベイやすばる望遠鏡の主焦点カメラに応用されました。

Tomo-e Gozen カ メ ラ は、

源義仲 ( 木曽義仲 ) ととも

に源平合戦で活躍したとさ

れる女武者「巴御前」にち

なんで名づけられました

木曽観測所では、 シュミット望遠鏡の広視野を最大限に活かした超広視野CMOS動画カ

メラ「Tomo-e Gozen」を開発し、 2019年10月に本格運用を開始しました。 世界初の天文

観測用モザイクCMOSカメラで、 高感度CMOSセンサを84枚並べ、 シュミット望遠鏡の直

径9度の全視野を覆います。 オリオン座の約半分を一度に見ることのできる視野を持ち、

見渡す限りの夜空も2時間ほどでくまなく観測できます。 写真乾板並みの広い視野と、

CCDに匹敵する感度をあわせもった、 まさにシュミット望遠鏡の究極の装置と言えます。

CMOSセンサはCCDに比べ高速にデータを読み

出せるのが特長で、 1秒以下の時間間隔(2フレ

ーム/秒)で画像を撮る「動画観測」が行えます。

10秒以下の時間分解能をもつ可視光の観測装

置は他にはなく、 「Tomo-e Gozen」 は宇宙を動

画で観る世界初の観測装置です。

シュミット望遠鏡の焦点部に設置されたTomo-e Gozen カメラ

写真からCCDカメラへ

より深くより深く －アナログからデジタルへ－ より広くより広く －動画の時代へ－

モザイクCCDカメラの開発

2kCCDカメラ運用開始

KWFC運用開始 Tomo-e Gozenカメラ運用開始

自動観測システム導入

1974 1989 1992 1997 2012 20192014

写真乾板の時

代広視野

CCD観測の時

代

CCDの導入

CCD観測

幕開けの時代

広視野CMOSカ

メラの時代へ

超広視野CMOS動画カメラ超広視野CMOS動画カメラ

観測装置開発観測装置開発広視野天文学を牽引する広視野天文学を牽引する

Tomo-e GozenTomo-e Gozenより速くより速く

アクティブな宇宙アクティブな宇宙

02:43:14

02:43:54

02:44:14

02:44:54

02:45:14

02:45:54

02:46:14

02:46:54

14.5

15.0

15.5

02:32 02:34 02:36 02:38 02:40 02:42 02:44 02:46 02:48

明るさ

(等級

)

観測時刻(2020年10月28日; 日本時間)

ですが、 重力波望遠鏡

では重力波が来たおよ

その方向しかわかりませ

ん。 Tomo-e Gozen カ メ

ラは、 重力波が検出さ

れた情報を受けるとすぐ

さま到来方向を観測し、

重力波を放出した天体を

探します。

Tomo-e Gozenカメラで一晩に撮影した動画を合成した画像です。 夜空の変化をと

らえるため、 Tomo-e Gozenカメラは夜空を毎晩「スキャン」しています。 中央左上

から右下にのびる明るい帯は、 カシオペア座からわし座にかけての天の川です。

撮影領域は7000平方度におよび、 約1億個の天体が写っています。 これらの天体

の明るさと位置を監視し、 1秒～ 1時間の短時間に変動する天体現象を探します。

夜空の広域動画スキャン