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南極12mテラヘルツ望遠鏡計画が切り拓く新たな銀河研究
宇宙では多くの星が銀河の中で誕生しますが、塵に覆われていると、その様子を可視光で観測できません。筑波大学を中心に計画が進む南極12ｍテラヘルツ望遠鏡「ATT12」を活用すると、宇宙初期から銀河形成最盛期の塵に覆われた銀河を100万〜1000万個規模で発見できる可能性が示されました。
宇宙では多くの星が銀河の中で誕生しますが、それらの銀河の一部は大量の塵（ちり）（注1）に覆われているため、可視光では観測できません。塵には星などが放つ光を吸収したり散乱したりする性質があるためです。このような「隠れた星形成」を理解することは、銀河がどのように成長してきたかを明らかにする上で重要な課題です。
本研究では、筑波大学を中心として計画が進められている「南極12mテラヘルツ望遠鏡（ATT12）」について、どのような観測が可能になるかを詳細に評価しました。南極内陸部は地球上で最も大気中の水蒸気量が少なく、通常は大気中の水蒸気に吸収されてしまう遠赤外線やテラヘルツ波（注2）について、地上で最も天体観測に適した場所です。
シミュレーションの結果、ATT12に搭載予定の広視野な多色撮像カメラは、宇宙誕生から10億年未満の時代に存在する遠方銀河を発見できることが分かりました。また、南天の広い空を観測することで、塵に覆われているため可視光では観測が難しい銀河を100万〜1000万個規模で発見できる可能性が示されました。さらに、ATT12に搭載が予定されているもう一つの装置である分光器は、銀河内部のガスの密度や元素組成を調べる観測が可能となることが明らかになりました。これにより、宇宙初期の銀河進化を詳しく理解できることが期待されます。
本研究は、ATT12が宇宙の星形成史や銀河進化の解明に重要な役割を果たすことを示すものです。
図1. 本研究で評価した南極12mテラヘルツ望遠鏡（ATT12）の科学目標と観測の概要図 (ChatGPTを補助的に用いて作成)
用語説明
注1. 塵（ダスト）：大きさが約0.001 mm（1 μm）程度の非常に小さな固体粒子のこと。星などが放つ光を吸収したり散乱したりする性質がある。主に銀河内の星間空間に存在しており、そのため塵に覆われた銀河は可視光では見えにくくなる。ダストの熱的な放射は遠赤外線で観測され、遠方宇宙の場合は宇宙膨張の効果のために波長が伸びて、遠赤外線からテラヘルツ波帯で観測される。
注2. テラヘルツ波：周波数約1 THz（波長約300 μm）付近の電磁波であり、遠赤外線の波長帯に含まれる。塵に覆われた銀河や星形成領域は、この波長帯で強く光ることが知られている。一方で、大気中の水蒸気によって強く吸収されるため、地上からの観測は容易ではない。南極内陸部は、地上でテラヘルツ波観測が可能な数少ない観測地である。
論文情報
タイトル：ATT12: The Antarctic 12-m Terahertz Telescope for Studies of Dusty Galaxies. I. Instrument Sensitivity and Science Forecasts
（ATT12：塵に覆われた銀河を探るための南極12メートルテラヘルツ望遠鏡 I. 装置感度と期待される科学成果）
著者：K. Wakasugi, T. Hashimoto, N. Kuno, Y. Nagai, N. Nakai, K. Mawatari, M. Seta, S. Ishii, S. Honda, M. Ito, H. Matsuo, M. Nagai, Y. Nishimura, D. Salak, K. Sorai, and H. Yajima
掲載誌：Publications of the Astronomical Society of Japan (PASJ)
DOI：10.1093/pasj/psag048
詳細
問い合わせ先
＜研究に関すること＞
東北大学大学院理学研究科 天文学専攻［web］
准教授 Dragan Salak（どらがん さらく）
TEL：022-795-6501
Email：dragan[at]astr.tohoku.ac.jp
＜報道に関すること＞
東北大学大学院理学研究科 広報・アウトリーチ支援室
TEL：022-795-6708
Email：sci-pr[at]mail.sci.tohoku.ac.jp
＊[at]を@に置き換えてください
Posted on：2026年7月 8日
