夜空を見上げると、きらめく星々の光は実は過去からのメッセージです。これらの天体は数百万年、あるいは数十億年前に光を発し、つい最近地球に届いたばかりです。では、望遠鏡はどのようにしてこれほど遠く離れた銀河を「見る」ことができるのでしょうか？
月は私たちにとても近いにもかかわらず、月の光が観測者の目に届くまでには1.3秒かかります。（出典：NASA）
光 – 古代宇宙からのメッセージ
宇宙の天体は常に電磁波を放射しており、その中には人間の目で見える光も含まれます。この光は秒速約30万キロメートルの速度で移動します。ある銀河が地球から130億光年離れていると言う場合、それはその銀河からの光が地球に届くまでに130億年を要したことを意味します。つまり、望遠鏡は宇宙の現在ではなく、過去を見ているのです。
人間の目は光を集める能力が非常に限られています。一方、望遠鏡は巨大な集光器として機能します。望遠鏡の集光能力は主鏡の直径の2乗に比例します。例えば、直径2mの望遠鏡は、直径1mの望遠鏡の4倍の集光能力を持っています。
マウナケア山（ハワイ）の山頂に設置されたこの望遠鏡は、直径10メートルの鏡を備え、人間の目の60万倍もの光を集めることができます。これにより、130億光年以上も離れた銀河を観測することができます。
ヴェラ・C・ルビン天文台は、 世界で最も先進的な地上望遠鏡の一つです。（出典：ルビン天文台）
ベラ・C・ルビン天文台は、チリのセロ・パチョン山頂に設置された、世界最先端の地上望遠鏡の一つです。ベラ・C・ルビン天文台は、2025年6月23日に「ファーストライト」を迎え、望遠鏡の運用開始とともに宇宙からの最初の画像を記録する予定です。
ルービン望遠鏡は7時間以上にわたる観測で678枚の画像を撮影し、三裂星雲、干潟星雲、そして数千もの遠方銀河の詳細を明らかにしました。同時に、この望遠鏡は2,000個以上の新たな小惑星を発見し、太陽系内の天体を追跡する能力を実証しました。
ルービン氏は、銀河、恒星、惑星の進化に関する「宇宙映画」を制作するための10年間の調査段階である「宇宙と時間のレガシー調査（LSST）」に突入した。
かみのけ座銀河団は地球から3億光年以上離れており、人類を助ける技術が前例のない方法で発見されたことの証です。（出典：ルビン天文台）
テクノロジーが人類に見えないものを見せるとき
2021年に打ち上げられたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、現在最も先進的な観測装置です。ウェッブの主鏡は直径6.5mで、集光面積は25平方メートル以上です。
宇宙の膨張により、遠方の銀河からの光は赤外線の波長まで引き伸ばされます。この現象は「赤方偏移」と呼ばれます。ウェッブ望遠鏡はこの光を検出するように設計されており、初期宇宙を「過去へ遡る」ことを可能にします。
2025年8月、ウェッブ氏はハッブル・ディープ・フィールドの写真を撮影した。ハッブル・ディープ・フィールドは全天のわずか1270万分の1を占める小さな領域だが、そこには2500個以上の遠方銀河が含まれており、そのいくつかはビッグバンからわずか3億～4億年後に形成されたものだ。
ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡。（出典：NASA）
望遠鏡の分解能は口径に依存します。レイリーの基準によれば、角度分解能は鏡の直径に反比例します。口径2.4mのハッブル宇宙望遠鏡は0.05秒角の分解能を有し、250万光年離れたアンドロメダ銀河の個々の星を識別するのに十分な分解能です。
チリで建設中の欧州超大型望遠鏡（ELT）は、口径39.3mの主鏡を備えています。完成すれば、ELTは最大0.001秒角の分解能を実現し、太陽系外惑星の表面を直接観測できるようになります。
望遠鏡は宇宙空間を貫通するわけではありませんが、数十億光年を旅してきた古代の光子を捉え、解読します。現代技術のおかげで、人類は宇宙観測の限界を徐々に広げ、銀河、恒星、惑星の起源と進化の謎を解き明かしています。
出典: https://vtcnews.vn/giai-ma-bi-an-cach-kinh-thien-van-nhin-thay-qua-khu-vu-tru-ar972298.html
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