名古屋大学らが関わる大口径ガンマ線望遠鏡4基が完成、暗黒物質の正体解明へ

名古屋大学は、スペイン・カナリア諸島のラ・パルマ島で、大口径ガンマ線望遠鏡4基が完成したと発表した。2026年10月15日には、完成記念式典が開かれた。

何が完成したのか

完成したのは、CTAO(チェレンコフ望遠鏡アレイ天文台)の北半球サイトにある設備だ。大口径望遠鏡はLSTと呼ばれ、1基あたりの口径は23メートル。手嶋政廣代表によると、15年以上の国際協力を経て完成した。

名古屋大学によると、LSTは約20ギガ電子ボルト以上の宇宙ガンマ線を観測できる。ギガ電子ボルトは、エネルギーの大きさを表す単位だ。LSTはCTAOで最も低いエネルギー領域の観測を担うとしている。

観測で目指すのは、暗黒物質の正体解明だ。宇宙線の発生源や、極めて高いエネルギーに加速される仕組みも研究する。宇宙線とは、宇宙空間を光速近くで飛び交う高エネルギー粒子のことだ。

かんたんに言うと

CTAOは、大・中・小の3種類の望遠鏡で、広いエネルギー範囲を観測する天文台だ。身近なたとえなら、役割の違う道具を組み合わせて調べる「宇宙の観測チーム」である。今回完成したLSTは、そのうち低いエネルギー領域を受け持つ。

複数の望遠鏡を組み合わせた配置は「アレイ」と呼ばれる。また、複数の望遠鏡で同じ現象を捉えるのが「ステレオ観測」だ。同じ対象を違う場所から眺める、と考えると分かりやすい。

日本の研究者はどう関わるのか

日本グループは、LSTの反射鏡や焦点面カメラの開発・製作を担当した。焦点面カメラは、集めた光を捉える部分に当たる。

名古屋大学宇宙地球環境研究所の元教員も、LSTのカメラや光学系の開発・設置・運用に携わった。同研究所は、LSTの運用と観測データの解析に参加している。大学院生も、宇宙線電子のエネルギー分布測定や暗黒物質探索に取り組んでいる。

CTAOは研究成果を広く共有する「オープンサイエンス」の方針で運用する。観測提案を公募し、解析用に処理したデータやソフトウェアを一般公開する。

まとめ

今回の完成は、望遠鏡の建設から、組み合わせて観測する段階への節目となる。今後はLST4基による本格的なステレオ観測を開始する。日本グループは、遠方宇宙や突発天体などからのガンマ線観測を目指す。宇宙の謎に迫る観測と解析の進展が期待される。