15:30
TEDxPerth

Natasha Hurley-Walker: How radio telescopes show us unseen galaxies

ナターシャ・ハーリー - ウォーカー: 電波望遠鏡が知られざる銀河を解き明かす

Filmed:

天文学者のナターシャ・ハーリー - ウォーカーは、この宇宙は奇妙で素晴らしく、しかも広大だと言います。宇宙船で(今のところ)遠い宇宙に行くことはできませんが、電波望遠鏡なら可能です。この魅惑的でしかも画像が豊かなトークで、ハーリー - ウォーカーは人間の目では見ることができない光のスペクトルを捉える特殊な技術を用いて宇宙の神秘を探究する方法を紹介します。

- Astronomer
Natasha Hurley-Walker uses novel radio telescopes to explore the universe at some of the longest wavelengths of light. Full bio

「宇宙 それは究極のフロンティア」
00:13
Space, the final frontier.
この言葉を初めて耳にしたのは
まだ6歳の時のことです
00:17
I first heard these words
when I was just six years old,
その言葉に心が踊らされ
00:21
and I was completely inspired.
この不思議な新世界を
探求したいと思いました
00:23
I wanted to explore strange new worlds.
新たな生命を探し出し
00:26
I wanted to seek out new life.
宇宙から来るものは
全て見たいと思いました
00:27
I wanted to see everything
that the universe had to offer.
この夢と言葉に導かれ
発見を目指す道のりを歩み
00:31
And those dreams, those words,
they took me on a journey,
この夢と言葉に導かれ
発見を目指す道のりを歩み
00:35
a journey of discovery,
学校、大学で学び
00:37
through school, through university,
博士号を取得して ついには
天文学者になりました
00:39
to do a PhD and finally
to become a professional astronomer.
さて 私は驚くべきことを
2つ学びました
00:43
Now, I learned two amazing things,
そのうちの1つは
00:46
one slightly unfortunate,
博士課程の時に学んだ
すこし残念なことです
00:48
when I was doing my PhD.
それは近い将来に
00:50
I learned that the reality was
自分が宇宙船を操縦するなどということは
実現しないということです
00:53
I wouldn't be piloting
a starship anytime soon.
しかし同時に 宇宙は奇妙で 素晴らしく
しかも 広大であるということも学びました
00:57
But I also learned that the universe
is strange, wonderful and vast,
あまりにも広大なので
宇宙船では探求できないほどです
01:02
actually too vast
to be explored by spaceship.
そこで 望遠鏡を使って天文学を
研究することにしました
01:05
And so I turned my attention
to astronomy, to using telescopes.
ご覧になっているのは
夜空の写真です
01:09
Now, I show you before you
an image of the night sky.
世界の至る所で見ることが
できるようなものです
01:12
You might see it anywhere in the world.
ここに映し出されているのは全て
我々が住んでいる銀河系の星です
01:15
And all of these stars are part
of our local galaxy, the Milky Way.
より暗い部分に目を向けてみると
01:19
Now, if you were to go
to a darker part of the sky,
砂漠といった
真っ暗な場所に行けば
01:22
a nice dark site, perhaps in the desert,
銀河系の中心部を
見ることができるかもしれません
01:24
you might see the center
of our Milky Way galaxy
そこには何千億という星が
広がっています
01:27
spread out before you,
hundreds of billions of stars.
とても美しい画像です
01:30
And it's a very beautiful image.
カラフルです
01:32
It's colorful.
でもやはり ここは宇宙の
ほんの片隅に過ぎません
01:33
And again, this is just
a local corner of our universe.
横に広がった不思議な
暗い塵のようなものが見えます
01:37
You can see there's
a sort of strange dark dust across it.
これは局所的に分布する塵で
01:40
Now, that is local dust
星が発した光を
ぼんやりとさせています
01:42
that's obscuring the light of the stars.
でも我々には
高度な技術があります
01:45
But we can do a pretty good job.
裸眼でも この宇宙の片隅を
探索することができますが
01:47
Just with our own eyes, we can explore
our little corner of the universe.
もっと良く見ることも可能です
01:50
It's possible to do better.
素晴らしい望遠鏡
ハッブル宇宙望遠鏡による観測です
01:51
You can use wonderful telescopes
like the Hubble Space Telescope.
宇宙学者が繋ぎ合わせた画像が
これです
01:56
Now, astronomers
have put together this image.
「ハッブル・ディープ・フィールド」は
01:58
It's called the Hubble Deep Field,
空のほんの僅かな領域を
何百時間もかけて観測したもので
02:00
and they've spent hundreds of hours
observing just a tiny patch of the sky
その視野は 腕を伸ばした時の
親指の大きさよりも狭い程度です
02:04
no larger than your thumbnail
held at arm's length.
この画像には
02:07
And in this image
何千もの銀河が映っていますが
02:08
you can see thousands of galaxies,
全宇宙には
何千億の銀河があるはずだと
02:10
and we know that there must be
hundreds of millions, billions of galaxies
考えられています
02:13
in the entire universe,
中には我が銀河系と似たものも
とても異なるものもあります
02:15
some like our own and some very different.
「良く分かった」とお思いでしょうが
私の探求はまだ続きます
02:18
So you think, OK, well,
I can continue this journey.
とても高性能な望遠鏡を
使えば簡単にできることで
02:20
This is easy. I can just
use a very powerful telescope
空を見上げるだけでOKです
02:23
and just look at the sky, no problem.
でも それだけでは 実は見落として
しまうことがあるのです
02:25
It's actually really missing out
if we just do that.
なぜかというと
これまで話してきたことは
02:30
Now, that's because
everything I've talked about so far
人の目で見ることができる
可視光だけを使っており
02:32
is just using the visible spectrum,
just the thing that your eyes can see,
それはほんの僅かな情報―
02:36
and that's a tiny slice,
宇宙が発している情報の
ほんの一断片に過ぎないからです
02:38
a tiny, tiny slice
of what the universe has to offer us.
可視光だけによる観測には
2つの重大な問題があります
02:42
Now, there's also two very important
problems with using visible light.
異なる種類の光を生じる
02:46
Not only are we missing out
on all the other processes
別の物理過程を見逃すだけでなく
02:49
that are emitting other kinds of light,
他にも2つの問題が潜んでいます
02:52
but there's two issues.
1つ目は 先ほど言及した
塵に関するものです
02:54
Now, the first is that dust
that I mentioned earlier.
塵は可視光が我々に届くのを
妨げています
02:57
The dust stops the visible light
from getting to us.
ですから遠くの宇宙を探ろうとするほど
届く光は弱くなります
03:00
So as we look deeper
into the universe, we see less light.
塵が我々に光が届くのを妨げています
03:05
The dust stops it getting to us.
しかし 可視光で宇宙の探求を行なう時
実はある奇妙な問題が
03:07
But there's a really strange problem
with using visible light
付きまとっているのです
03:10
in order to try and explore the universe.
少しの間 話を宇宙から外します
03:13
Now take a break for a minute.
交通量の多い街角に
立っているとしましょう
03:15
Say you're standing on a corner,
a busy street corner.
車が通り過ぎます
03:19
There's cars going by.
救急車が近づいてくると
03:20
An ambulance approaches.
音程の上がったサイレンが聞こえます
03:22
It has a high-pitched siren.
03:24
(Imitates a siren passing by)
(通り過ぎるサイレンの音のまね)
03:28
The siren appeared to change in pitch
救急車が通り過ぎた時に
音の高さが変わったように聞こえます
03:30
as it moved towards and away from you.
救急車の運転手が わざわざ
サイレンの音を変えたのではありません
03:32
The ambulance driver did not change
the siren just to mess with you.
これは音を聞く側がそう感じるのです
03:38
That was a product of your perception.
救急車が近づくとき
03:40
The sound waves,
as the ambulance approached,
音の波は圧縮され
03:43
were compressed,
音程が高くなります
03:44
and they changed higher in pitch.
逆に救急車が遠ざかるとき
音の波は伸ばされて
03:46
As the ambulance receded,
the sound waves were stretched,
音程は低くなります
03:49
and they sounded lower in pitch.
同じようなことが
光でも起こります
03:51
The same thing happens with light.
我々に近づく天体が発する光の波は
03:54
Objects moving towards us,
圧縮されて より青い色に見えます
03:56
their light waves are compressed
and they appear bluer.
天体が遠ざかるときには
03:59
Objects moving away from us,
光の波の間隔が広がり
より赤い色に見えます
04:01
their light waves are stretched,
and they appear redder.
これらの効果を
青方偏移、赤方偏移と言います
04:04
So we call these effects
blueshift and redshift.
さて 宇宙は膨張しているので
04:08
Now, our universe is expanding,
全ての天体は
どの天体からみても遠ざかっており
04:11
so everything is moving away
from everything else,
全てが赤方偏移を受けて見えます
04:15
and that means
everything appears to be red.
さらにとても不思議なことに
遠くの宇宙を深部を見るほど
04:19
And oddly enough, as you look
more deeply into the universe,
つまり遠くの天体を見るほど
天体はより速い速度で遠ざかっており
04:22
more distant objects
are moving away further and faster,
より赤く見えます
04:27
so they appear more red.
さてハッブル・ディープ・フィールドに
話を戻しますが
04:29
So if I come back to the Hubble Deep Field
ハッブル天体望遠鏡だけを使って
遠い宇宙の観測を
04:32
and we were to continue
to peer deeply into the universe
続けていこうとするならば
04:35
just using the Hubble,
ある距離に達したところで
04:36
as we get to a certain distance away,
全てが赤く見えてしまい
04:39
everything becomes red,
ある問題に直面することになります
04:41
and that presents something of a problem.
とても遠方に達すると ついには
04:43
Eventually, we get so far away
全てが赤外域へと移行し
04:46
everything is shifted into the infrared
何も見ることができなくなります
04:49
and we can't see anything at all.
何か手段を講じなければなりません
04:51
So there must be a way around this.
手段がなければ
私の旅はそこまでです
04:53
Otherwise, I'm limited in my journey.
赤方偏移に邪魔される前に見えている
天体だけではなく
04:55
I wanted to explore the whole universe,
04:57
not just whatever I can see,
you know, before the redshift kicks in.
全宇宙を探索したいと私は思いました
そのための技術があります
05:02
There is a technique.
電波天文学というものです
05:03
It's called radio astronomy.
天文学者はこの技術を
何十年もの間使ってきました
05:04
Astronomers have been
using this for decades.
素晴らしい技術です
05:07
It's a fantastic technique.
「The Dish」の愛称で親しまれている
パークス電波望遠鏡を紹介します
05:08
I show you the Parkes Radio Telescope,
affectionately known as "The Dish."
映画でご覧になった方も
いるかもしれません
05:12
You may have seen the movie.
05:13
And radio is really brilliant.
電波は偉大です
より遠い宇宙を見ることができますし
05:15
It allows us to peer much more deeply.
塵に遮られることもないので
05:18
It doesn't get stopped by dust,
宇宙にあるものを全て見ることができ
05:20
so you can see everything in the universe,
しかも 赤方偏移は
それほど問題になりません
05:23
and redshift is less of a problem
広い帯域の信号を受信する受信機を
作ることができるからです
05:24
because we can build receivers
that receive across a large band.
ではパークス望遠鏡を銀河系の中心に
向けたら何が見えるのでしょうか?
05:28
So what does Parkes see when we turn it
to the center of the Milky Way?
素晴らしいものが見えるはずですよね?
05:32
We should see something fantastic, right?
実際 とても興味深いものが見えます
05:35
Well, we do see something interesting.
塵は消え去ります
05:38
All that dust has gone.
先ほど言ったように 電波は
塵を通り抜けるので 問題とはなりません
05:39
As I mentioned, radio goes
straight through dust, so not a problem.
しかし 見え方はとても異なっています
05:43
But the view is very different.
天の川の中心が
燦々と輝いているのが見えます
05:45
We can see that the center
of the Milky Way is aglow,
でも これは星の光ではありません
05:49
and this isn't starlight.
シンクロトン放射光と
呼ばれるもので
05:51
This is a light called
synchrotron radiation,
宇宙の磁場に置かれた電子が
らせん状に運動することによって発生します
05:55
and it's formed from electrons
spiraling around cosmic magnetic fields.
そのため 銀河面は
シンクロトン放射光で輝きます
06:00
So the plane is aglow with this light.
また そこから発する
奇妙な房のようなものや
06:03
And we can also see
strange tufts coming off of it,
可視光では目にすることのない
06:06
and objects which don't appear to line up
天体も見ることもできます
06:09
with anything that we can see
with our own eyes.
しかし この画像の解析は
とても困難です
06:12
But it's hard to really
interpret this image,
なぜなら ご覧のとおり
解像度が非常に低いからです
06:14
because as you can see,
it's very low resolution.
電波の波長は長いので
06:17
Radio waves have a wavelength that's long,
分解能が低くなるのです
06:19
and that makes their resolution poorer.
またこの画像は白黒なので
06:22
This image is also black and white,
その色合いは分りません
06:24
so we don't really know
what is the color of everything in here.
では 最新情報をお伝えしましょう
06:28
Well, fast-forward to today.
我々は このような問題を
06:30
We can build telescopes
乗り越えられる
望遠鏡を建造することができます
06:31
which can get over these problems.
お見せしているのは
マーチソン電波天文台の写真です
06:34
Now, I'm showing you here an image
of the Murchison Radio Observatory,
ここは電波望遠鏡を設置するのに
最適の場所です
06:37
a fantastic place
to build radio telescopes.
平坦で乾燥しており
06:40
It's flat, it's dry,
そして 最も大切なことですが
電波が飛び交っていないことです
06:42
and most importantly, it's radio quiet:
携帯電話も Wi-Fiも
何もありません
06:45
no mobile phones, no Wi-Fi, nothing,
電波という意味で
とても静かな場所であり
06:48
just very, very radio quiet,
電波望遠鏡を設置するには
完ぺきな場所です
06:51
so a perfect place
to build a radio telescope.
私がこの数年間
研究で用いてきた望遠鏡は
06:54
Now, the telescope that I've been
working on for a few years
マーチソン・ワイドフィールド・アレイ
(MWA)と言います
06:57
is called the Murchison Widefield Array,
その建造の過程を
少しお見せしましょう
06:59
and I'm going to show you
a little time lapse of it being built.
これは パース在住の
学部生と修士課程の学生によるチームで
07:02
This is a group of undergraduate
and postgraduate students
07:06
located in Perth.
我々は「学生部隊」と呼んでいます
07:07
We call them the Student Army,
電波望遠鏡を作るために
ボランティアで作業しています
07:09
and they volunteered their time
to build a radio telescope.
履修単位はありません
07:11
There's no course credit for this.
彼らはダイポールアンテナを
組み立てています
07:14
And they're putting together
these radio dipoles.
これはFMラジオやテレビのように
低周波の電波だけを受信します
07:17
They just receive at low frequencies,
a bit like your FM radio or your TV.
これを砂漠に展開しています
07:23
And here we are deploying them
across the desert.
最終的には 西豪州にある砂漠の
07:26
The final telescope
covers 10 square kilometers
10平方キロを覆っています
07:28
of the Western Australian desert.
興味深いことに
動く部品はありません
07:30
And the interesting thing is,
there's no moving parts.
これらの小さなアンテナを
鳥かごのネットのように
07:33
We just deploy these little antennas
07:36
essentially on chicken mesh.
メッシュ状に展開しているだけです
かなり安価に作れます
07:37
It's fairly cheap.
ケーブルは
07:39
Cables take the signals
アンテナから信号を受け取り
07:41
from the antennas
中央処理装置へと送ります
07:43
and bring them
to central processing units.
望遠鏡の大きさと言えば
07:45
And it's the size of this telescope,
展開している砂漠全体の
大きさに相当し
07:47
the fact that we've built it
over the entire desert
パークス電波望遠鏡よりも
高い分解能があります
07:50
that gives us a better
resolution than Parkes.
全てのケーブルは
1つの装置に接続され
07:53
Now, eventually all those cables
bring them to a unit
そこから ここパースにある
スーパーコンピュータに信号が送られます
07:57
which sends it off
to a supercomputer here in Perth,
ここで私の出番です
08:01
and that's where I come in.
(ため息)
08:03
(Sighs)
電波のデータです
08:04
Radio data.
私は過去5年間
08:05
I have spent the last five years
非常に厄介ながらも
とても興味深いデータと格闘していました
08:07
working with very difficult,
very interesting data
かつて誰も扱ったことがない類の
データでした
08:10
that no one had really looked at before.
データの較正に
長い時間を費やしました
08:12
I've spent a long time calibrating it,
何百万時間という
スーパーコンピュータのCPUタイムを消費し
08:14
running millions of CPU hours
on supercomputers
データに含まれる情報を
理解しようとしました
08:18
and really trying to understand that data.
この望遠鏡と
08:21
And with this telescope,
データを用い
08:23
with this data,
南半球の天体全体の観測を
完成させました
08:24
we've performed a survey
of the entire southern sky,
「銀河系・系外・全天MWA観測」
08:28
the GaLactic and Extragalactic
All-sky MWA Survey,
私がGLEAMと名付けたものです
08:33
or GLEAM, as I call it.
私はとても興奮しています
08:36
And I'm very excited.
この観測結果はまだ未公開ですが
間もなく公開されます
08:37
This survey is just about to be published,
but it hasn't been shown yet,
皆さんは 文字通り―
08:41
so you are literally the first people
この南半球の夜空全体を見る
初めての人々になるのです
08:43
to see this southern survey
of the entire sky.
この観測で得られた画像を
ご覧いただくのは喜ばしいことです
08:46
So I'm delighted to share with you
some images from this survey.
マーチソンに行ったと
想像してください
08:50
Now, imagine you went to the Murchison,
星の下で野宿し
08:52
you camped out underneath the stars
南の方の空を眺めます
08:54
and you looked towards the south.
天の南極を見ると
08:56
You saw the south's celestial pole,
銀河が上っていきます
08:58
the galaxy rising.
ラジオや光を消していけば
08:59
If I fade in the radio light,
この様な観測ができるのです
09:02
this is what we observe with our survey.
銀河面はもはや塵によって
光を失っていません
09:04
You can see that the galactic plane
is no longer dark with dust.
シンクロトロン放射で輝き
09:07
It's alight with synchrotron radiation,
何千という点が夜空に見えます
09:10
and thousands of dots are in the sky.
我が銀河系に最も近い銀河である
大マゼラン雲は
09:12
Our large Magellanic Cloud,
our nearest galactic neighbor,
馴染み深い青白い色ではなく
オレンジに見えます
09:16
is orange instead
of its more familiar blue-white.
他にも多くのものが見えます
もっと拡大してみましょう
09:19
So there's a lot going on in this.
Let's take a closer look.
先にお見せした
パークス電波望遠鏡による
09:22
If we look back
towards the galactic center,
低解像度でモノクロの
銀河系中心部分の画像に戻り
09:25
where we originally saw the Parkes image
that I showed you earlier,
09:28
low resolution, black and white,
徐々にGLEAMの画像へと
移行していきます
09:30
and we fade to the GLEAM view,
その解像度は100倍も向上し
09:34
you can see the resolution
has gone up by a factor of a hundred.
夜空をカラーで見ることができます
09:38
We now have a color view of the sky,
自然の色であり
09:40
a technicolor view.
フォルスカラー(合成した色)
ではありません
09:42
Now, it's not a false color view.
電波の真の色なのです
09:45
These are real radio colors.
最も低い周波数を赤で表現し
09:48
What I've done is I've colored
the lowest frequencies red
最も高い周波数を青
09:51
and the highest frequencies blue,
中間を緑にしています
09:53
and the middle ones green.
これで虹色のように表現できます
09:54
And that gives us this rainbow view.
単なるフォルスカラーではありません
09:56
And this isn't just false color.
この画像の色は
宇宙で起きている物理的な過程を
09:59
The colors in this image
tell us about the physical processes
我々に伝えています
10:02
going on in the universe.
例えばこの銀河面に沿って見てみると
10:03
So for instance, if you look
along the plane of the galaxy,
シンクロトロン放射で輝いていますが
10:06
it's alight with synchrotron,
これは赤っぽいオレンジに見えます
10:08
which is mostly reddish orange,
しかし もっと注意深く見ると
小さな青い点が見えます
10:10
but if we look very closely,
we see little blue dots.
拡大してみると
10:14
Now, if we zoom in,
この青い点は
とても明るい星の周りに輝く
10:15
these blue dots are ionized plasma
イオン化したプラズマと分かります
10:18
around very bright stars,
ここでは 星が赤い光を遮っているため
10:20
and what happens
is that they block the red light,
青く見えているのです
10:23
so they appear blue.
ここから 我が銀河系における
星が誕生する領域について
10:25
And these can tell us
about these star-forming regions
知ることができます
10:28
in our galaxy.
こういったものは
直ぐに見つかります
10:30
And we just see them immediately.
銀河系を観察すれば
色によって そこにあると分かります
10:31
We look at the galaxy,
and the color tells us that they're there.
小さな石鹸の泡のような
10:34
You can see little soap bubbles,
円形の像が
銀河面の周辺に見られます
10:36
little circular images
around the galactic plane,
これは超新星の残骸です
10:39
and these are supernova remnants.
星が爆発を起こすと
10:42
When a star explodes,
その外殻が飛び散り
10:44
its outer shell is cast off
物質を集めながら
宇宙空間へと広がっていき
10:46
and it travels outward into space
gathering up material,
小さな殻を形成します
10:50
and it produces a little shell.
超新星の残骸の行方は
10:52
It's been a long-standing
mystery to astronomers
天文学者にとって
長い間 謎となっていました
10:56
where all the supernova remnants are.
我々が観測している
シンクロトロン放射を生成するには
10:58
We know that there must be a lot
of high-energy electrons in the plane
放出する面に大量の高エネルギー電子が
存在するはずですが
11:03
to produce the synchrotron
radiation that we see,
これは超新星の残骸によって
生成されたと考えられます
11:06
and we think they're produced
by supernova remnants,
しかし その量は多くはありません
11:08
but there don't seem to be enough.
幸運なことに GLEAMは超新星の残骸を
とても精度良く検出できるので
11:10
Fortunately, GLEAM is really, really
good at detecting supernova remnants,
近々 新たな論文が発表できるとの
期待があります
11:14
so we're hoping to have
a new paper out on that soon.
ここまでは結構なことですね
11:17
Now, that's fine.
我々は宇宙のほんの一部を
探究したわけですが
11:19
We've explored our little local universe,
私はもっと深い宇宙
遠くまで探求したいと思いました
11:21
but I wanted to go deeper,
I wanted to go further.
銀河系の先まで探求したかったのです
11:23
I wanted to go beyond the Milky Way.
運よく 右上にとても興味深い天体が
写っています
11:26
Well, as it happens, we can see a very
interesting object in the top right,
これは近くにある電波銀河
11:30
and this is a local radio galaxy,
ケンタウルス座Aです
11:32
Centaurus A.
拡大してみると
11:34
If we zoom in on this,
2本の巨大なプリューム(柱状のもの)が
宇宙空間へと突き出ているのが見えます
11:35
we can see that there are
two huge plumes going out into space.
2つのプリュームの間にある
中心部分に注目すると
11:39
And if you look right in the center
between those two plumes,
私たちの銀河系と似た銀河が見えます
11:42
you'll see a galaxy just like our own.
渦巻銀河で 塵吸収帯がある―
11:44
It's a spiral. It has a dust lane.
普通の銀河です
11:47
It's a normal galaxy.
しかし このジェットは
電波でしか見ることができません
11:49
But these jets
are only visible in the radio.
可視光を見ているだけでは
銀河本体の数千倍もの大きさがあるのに
11:52
If we looked in the visible,
we wouldn't even know they were there,
その存在すら知ることがありません
11:55
and they're thousands of times larger
than the host galaxy.
何が起きているのでしょう?
ジェットを生成しているものは?
11:59
What's going on?
What's producing these jets?
どの銀河にもその中心には
超大質量ブラックホールが
12:03
At the center of every galaxy
that we know about
あることが知られています
12:06
is a supermassive black hole.
ブラックホールは見ることができないので
そう呼ばれていますが
12:09
Now, black holes are invisible.
That's why they're called that.
その周りを飛び交う光が
軌道を変える様子は見ることができます
12:12
All you can see is the deflection
of the light around them,
時に 星やガス雲が
その軌道に入り込むと
12:15
and occasionally, when a star
or a cloud of gas comes into their orbit,
潮汐力により引き裂かれ
12:19
it is ripped apart by tidal forces,
降着円盤というものが形成されます
12:22
forming what we call an accretion disk.
降着円盤は
強力なX線を発し
12:25
The accretion disk
glows brightly in the x-rays,
強力な磁場が
物質を光速に近い速さで
12:28
and huge magnetic fields
can launch the material into space
宇宙空間に解き放ちます
12:33
at nearly the speed of light.
このジェットを
電波では見ることができ
12:35
So these jets are visible in the radio
このように
我々の観測にかかります
12:39
and this is what we pick up in our survey.
電波銀河を1つ見ることができました
大変結構なことです
12:42
Well, very well, so we've seen
one radio galaxy. That's nice.
しかし 一番上の部分を見ると
12:46
But if you just look
at the top of that image,
もう1つ電波銀河が見えるでしょう
12:48
you'll see another radio galaxy.
やや小さめですが
単に遠くにあるためです
12:50
It's a little bit smaller,
and that's just because it's further away.
電波銀河が2つです
12:53
OK. Two radio galaxies.
電波銀河が見られるのは
良いことです
12:56
We can see this. This is fine.
では 他の点は何でしょうか?
12:58
Well, what about all the other dots?
星でしょうか?
12:59
Presumably those are just stars.
いいえ 違います
13:01
They're not.
どれも 電波銀河なのです
13:03
They're all radio galaxies.
この画像に移っている
全ての点はどれも
13:05
Every single one of the dots in this image
数百万光年から数十億光年離れた
13:08
is a distant galaxy,
遠くにある銀河で
13:10
millions to billions of light-years away
その中心には
超大質量ブラックホールがあり
13:12
with a supermassive
black hole at its center
物質を光速に近い速さで
宇宙空間へと押しやっています
13:15
pushing material into space
at nearly the speed of light.
びっくりするようなことです
13:19
It is mind-blowing.
この観測は 実は今までお見せしたよりも
広い範囲をカバーしています
13:21
And this survey is even larger
than what I've shown here.
縮小して 観測範囲全体を見ると
13:25
If we zoom out to
the full extent of the survey,
30万もの電波銀河があるのが
分かります
13:28
you can see I found 300,000
of these radio galaxies.
実に雄大な宇宙旅行ですね
13:32
So it's truly an epic journey.
最初に発見された
超巨大質量ブラックホールの
13:35
We've discovered all of these galaxies
背後にあるこれらの銀河全てを
我々が発見したことを
13:37
right back to the very first
supermassive black holes.
私はとても誇りに思っています
この成果は来週 公開されます
13:41
I'm very proud of this,
and it will be published next week.
でも それだけではありません
13:45
Now, that's not all.
私は この観測で 最も遠方にある銀河系を
探索したわけですが
13:48
I've explored the furthest reaches
of the galaxy with this survey,
この画像にはさらに別の物も
隠れています
13:52
but there's something
even more in this image.
さて 皆さんを宇宙の始まりの時へと
いざないましょう
13:56
Now, I'll take you right back
to the dawn of time.
宇宙の誕生であるビッグバンの後
13:59
When the universe formed,
it was a big bang,
宇宙は水素でいっぱいになりました
14:03
which left the universe
as a sea of hydrogen,
中性の水素です
14:07
neutral hydrogen.
まさに最初の星と銀河が
形成されるようになると
14:08
And when the very first stars
and galaxies switched on,
水素はイオン化されました
14:11
they ionized that hydrogen.
中性だった宇宙は
イオン化されたのです
14:13
So the universe went
from neutral to ionized.
その名残は我々を取り巻く
電波に残されています
14:18
That imprinted a signal all around us.
どこにいても 力の作用と同じく
14:21
Everywhere, it pervades us,
私たちの体を透過していきます
14:23
like the Force.
太古の昔の出来事なので
14:24
Now, because that happened so long ago,
信号は赤方偏移し
14:29
the signal was redshifted,
今では非常に低い周波数の
信号となっています
14:31
so now that signal
is at very low frequencies.
我々が観測するのと
同じ周波数領域にありますが
14:34
It's at the same frequency as my survey,
極めて弱い信号です
14:37
but it's so faint.
我々が観測する天体が発する信号の
10億分の1程度です
14:38
It's a billionth the size
of any of the objects in my survey.
我々の望遠鏡の感度は この信号を
捉えるのに十分ではないかもしれませんが
14:43
So our telescope may not be quite
sensitive enough to pick up this signal.
新しい電波望遠鏡の登場です
14:48
However, there's a new radio telescope.
宇宙船には乗れませんが
14:50
So I can't have a starship,
世界で最大級の電波望遠鏡を
14:52
but I can hopefully have
使ってみたいと思います
14:53
one of the biggest
radio telescopes in the world.
我々は新しい電波望遠鏡「スクエア・
キロメートル・アレイ」を建造中です
14:56
We're building the Square Kilometre Array,
a new radio telescope,
MWAよりも1千倍大型で
15:00
and it's going to be a thousand
times bigger than the MWA,
感度も1千倍高く
解像度はそれ以上です
15:03
a thousand times more sensitive,
and have an even better resolution.
何千万もの銀河が見つかるに
違いありません
15:06
So we should find
tens of millions of galaxies.
おそらく その信号の中から
15:08
And perhaps, deep in that signal,
宇宙に初めて誕生した星や銀河を
見ることができるでしょう
15:10
I will get to look upon the very first
stars and galaxies switching on,
宇宙がまさに
時を刻み始めた時のことです
15:15
the beginning of time itself.
有難うございました
15:17
Thank you.
(拍手)
15:19
(Applause)
Translated by Tomoyuki Suzuki
Reviewed by Masako Kigami

▲Back to top

About the Speaker:

Natasha Hurley-Walker - Astronomer
Natasha Hurley-Walker uses novel radio telescopes to explore the universe at some of the longest wavelengths of light.

Why you should listen

Dr. Natasha Hurley-Walker recently completed an astronomical survey of the entire southern sky, revealing the radio glow of our own Milky Way galaxy as well as hundreds of thousands of distant galaxies: the GaLactic and Extragalactic All-sky Murchison Widefield Array (GLEAM) survey. Unlike previous work, GLEAM is the first "radio color" survey, observed across such a wide range of frequencies that the unique spectrum of every object can be used to understand its underlying physics.

An Early-Career Research Fellow based at the Curtin University node of the International Centre for Radio Astronomy Research, in Perth, Western Australia, Hurley-Walker is part of the international Murchison Widefield Array (MWA) collaboration, spanning thirteen institutes across six countries. At her fingertips are tens of petabytes of data collected by the MWA since 2013, which she processes using powerful supercomputers at the nearby Pawsey Centre. Hurley-Walker earned a PhD in Radio Astronomy at the University of Cambridge by commissioning and using a new radio telescope to perform its first science observations. The experience directly transferred to the MWA, which she also helped to commission.

The MWA is a precursor to the Square Kilometer Array (SKA), what will be the largest radio telescope in the world, set to come online in the 2020s. By developing software and techniques to deal with data from the MWA, creating pathfinding maps of the sky and training a new generation of astronomers in cutting-edge techniques, Hurley-Walker is working to lay the scientific groundwork for the commissioning of the SKA. In 2016 Hurley-Walker was awarded an Australian SKA Fellowship in order to visit the SKA headquarters and transfer lessons from her commissioning experiences as well as develop her survey into a useful calibration model for the SKA.

Hurley-Walker is passionate about scientific outreach and keynoted talks in 2013 and 2017 at Astrofest, Australia's largest public astronomy festival. So that anyone in the world can see the sky with the same radio eyes as her, she created the GLEAMoscope , an interactive online viewer that shows the universe at radio wavelengths compared to other frequencies, including the more familiar "optical" spectrum. It being the 21st century, there's also an app: check out GLEAM on the Google Play store. In 2017 Natasha won the "Best Timelapse" category in the Astofest astrophotography competition with her colleague John Goldsmith for their creation of a composite video showing both the optical and radio sky. For more detail on Hurley-Walker's work, check out her article on TheConversation.

Working with cutting-edge data is tough, but sometimes hides serendipitous gems which Hurley-Walker has unearthed, like the faintest dying radio galaxy ever discoveredwhistling plasma ducts in the Earth's ionosphere and some of the youngest and weirdest radio galaxies ever found. View a complete list of Hurley-Walker's publications.

More profile about the speaker
Natasha Hurley-Walker | Speaker | TED.com