天文台

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天文台（てんもんだい）は、天体や天文現象の観測を行なったり、観測結果を解析して天文学の研究を行なうための施設。現代では学術研究目的以外に、宇宙の観察や学習といった天文教育・普及活動の拠点としての性格を持つ天文台もある。

[編集] 天文台の歴史

古代以来の天文学の重要な役割に、天体観測によって正確な時刻を確定し正確な暦を作るという目的がある。このためには天体の会合や出没・南中時刻などを地球上の同一の地点から継続的に観測する必要がある。また、17世紀に望遠鏡が発明され、より微弱な天体の光を捉えるために望遠鏡が大型化していくと、固定した建物の中に望遠鏡を据え付けて観測するというスタイルが一般的になった。このような理由で造られた観測施設が天文台の始まりであると考えられる。

現代の天文台には、保時・編暦や天文学の研究を担うために各国の公的機関や大学、高等学校の付属施設として設立された天文台と、個人や私企業、財団等によって作られた私設の天文台がある。また、日本においては地方公共団体などが持つ公開天文台も多数存在する。

[編集] 天文台の施設・装置

天文台の立地条件としては、天体からの微かな光を観測するために、市街地から離れた光害のない暗い場所を選ぶことが絶対条件である。また、晴天率が高いこと、気流が安定していること、広い視界を確保できる地形であることも求められる。そのため、近年の大型望遠鏡を擁する天文台はハワイのマウナケア山頂やチリのアンデス山脈、カナリア諸島などの高山に造られることが多い。電波望遠鏡の場合にも、観測を妨げる電波が少ない山間部や砂漠などが選ばれることが多い。

天文台には観測のための望遠鏡が一つまたは複数設置されている。近年では望遠鏡を格納する部屋の温度環境を一定にするため、望遠鏡の設置場所とは別の観測室から遠隔操作で観測を行なう天文台も多い。また、天体観測は複数夜にわたって行なわれることも多いため、観測者用の宿泊施設などが付随する場合もある。

天文台の主な観測装置は以下の通りである。

[編集] 天体望遠鏡

宇宙の観測は天体からやってくる電磁波、特に可視光線を受けて分析するという手段にほぼ限られるため、天文台には必ずと言って良いほど望遠鏡が設置されている。望遠鏡には光を捉え分析するための装置として冷却CCDカメラや分光器、光電測光器、赤外観測装置などが備えられている。

詳しくは天体望遠鏡を参照のこと。

[編集] 子午儀・子午環

歴史の古い天文台には子午儀や子午環が設置されている所がある。子午儀は子午線上（南北方向）にのみ向きを移動できるように作られた天体望遠鏡の一種である。子午儀で恒星の子午線通過時刻を計測することで、その恒星の赤経や子午儀の設置地点の経度を正確に求めることができる。また子午儀に目標天体の高度を測定する機能を付加した子午環を用いると天体の赤緯や観測地の緯度も測定できる。かつては標準時や暦の編纂のために子午儀・子午環は不可欠な装置であった。現代でも GPS や原子時計を用いて決められた測地系や時刻系の較正のために使われている。

[編集] 天文台の利用形態

研究機関の天文台では望遠鏡は共同利用の形式を取り、観測計画を公募して観測時間を複数のグループに細かく割り振る場合が多い。このような利用形式は、長期間の監視観測や多くのサンプルを集めなければならない観測（サーベイ観測）、超新星爆発などの突発的な現象の観測には不利になる場合がある。この点を補完する存在として、私設天文台や公開天文台の望遠鏡による観測も重要な役割を担っている。

[編集] 代表的な天文台

グリニッジ天文台 - 世界時や経度の基準となったイギリスの天文台。
パロマー山天文台 - かつて世界最大の口径であった5mヘール望遠鏡を持つ。
アメリカ海軍天文台(USNO) - 代表的な天体暦である The Astronomical Almanac を発行している。
国立天文台(NAOJ) - 日本の代表的な天文学の研究機関。理科年表の編纂等を行う。
スミソニアン天体物理観測所 - 太陽系内天体の観測データを下に予報を行うセンター等が設置されている。
パリ天文台 - 国際度量衡（メートル法）の最終取りまとめ機関。ここから、国際度量衡委員会へ諮問を行い、最終的に国際度量衡に関する決定が行われる。

[編集] 日本における公開天文台

日本の場合、教育機関（高等学校・大学）附属の天文台や国立天文台以外に、地方公共団体や企業によって運営されている一般公開を前提とした天文台が存在し、公開天文台と呼ばれている。多くの場合、公開天文台は光学望遠鏡を備え、天体観望や天文関連情報の広報、画像等の天文資料の展示解説、講演会、学習会、イベント開催などを行うのが一般的である。日本の公開天文台数は100を優に超えており、世界に例を見ない天文台大国となっている。

公開天文台の中には、国民の豊かな自然観を育むことを目的とする生涯学習施設として位置づけられるものもあれば、観光資源の一つとして集客による経済効果を期待されるものもある。望遠鏡の維持や施設管理には設置時の数%程度の経費を毎年要するため、後者のうち特に1990年代にふるさと創生資金を活用して設置されたものの中には自治体の財政難から閉鎖されるものも出始めている。

公開天文台の望遠鏡を用いた観測は前述のように、研究機関が保有する望遠鏡による観測を補完するものとして、比較的自由度の大きな観測を行なえる利点を持つ。ただし、現状の日本の公開天文台の望遠鏡は口径50cm～1mクラスのものが多く、世界の研究用天文台で3～4mクラスの望遠鏡が珍しくないことを考えると研究用途としてはやや不利である。兵庫県立西はりま天文台には世界最大口径の公開望遠鏡があり活用されているが、日本の空は気候的・地理的に気流が良くないことが多く、可視光観測では撮像よりも分光観測に向く空であるとされている。一方赤外線では様相が異なり、日本の空でも十分な星像を得られることが多い。したがって、公開天文台における研究観測では、メリットを生かせる観測対象の選択や、望遠鏡と空に見合った観測装置の整備が求められる。

公開天文台では観測者が様々な天文現象を観測することを目的に活動をしており、太陽観測や惑星観測、測光観測、分光観測等において多くの成果が得られている。

[編集] アマチュア観測者による天文台

天文学の歴史からも明らかなように、多くの場合別の職業を生業としながら、天体観測を行ってきた人々も居る(例：ハーシェル、メシエ、池谷・関、荒木・オルコック、百武）。アマチュア観測者が運営する天文台もあり、こちらは多くの場合非公開である例も多い（インターネット等で検索しないと分からないため。また、天文同好会等の仲間内では知られている場合も多い）。日本では、天文雑誌等が刊行されているため、そちらからの取材に応じて公開された天文台等もある(例：天文同好会運営の観測所や個人観測所）。これらの天文台では、地方自治体や国立天文台等には無い機動力を生かして、新しい観測機器を導入し、新しい観測が行われている例も多数ある。例えば、冷却CCD等に関しては、発明はアメリカ合衆国のベル電話研究所（現：ルーセントテクノロジー）においてであったが、日本において、先陣を切って導入を始めたのは、アマチュアの観測者であった。また、FM放送等の電波を活用して、昼間の流星観測等を開始したのもアマチュア観測者であった。近年では、地震の前兆を捉えることを目的とした観測実験等も行われている（例：八ヶ岳南麓天文台「ここの運営を行っている人はセミプロ以上の実績を持つ」）。よって、観測装置の試験等でアマチュア観測者が運営する天文台で得られた成果が、公共天文台や国立天文台の装置開発や研究にフィードバックされている例もある。