見えないモノ

質問

宇宙上の、可視光線で見えないモノというのは、目には見えないのにどうして発見されるのですか？発見する方法などを教えて下さい。

回答No.2

starflora

宇宙には、可視光線で見えないが、広義の光である電波や、Ｘ線などで見える天体が多数あります。

　　例えば、一番簡単には、紫外線を主に出していて、可視光線を出していない天体があれば、紫外線に感応する写真乾板を使い、可視光線をフィルターで除いて、望遠鏡を通して写真を取ってみると、紫外線を出している天体は、乾板に映っているのです。これによって、可視光線で見えないが（人間の目には見えないが）、紫外線を出している天体が分かります。

　　また、電波を出している天体があります。電波は、電磁波であり、光と比べてエネルギーや振動数の小さな電磁波です。この場合、非常に大きな電波を集めるパラボラ（ＴＶ局が使っているパラボラアンテナと原理的に同じものです）を使い、パラボラの焦点に、天体から送られてくる電波を集めて、この焦点部分に電波検出器を置くと、パラボラの方向を天の色々な場所に向けると、或る場所からは、大きな量の電波が出ていることが分かります。電波検出器で、電波のエネルギーや、その振動数を調べると、より詳しく分かります。電波が非常に大きく出ている点である電波天体は、可視光線の光学望遠鏡では何も見えないことがあります。電波天体としては、昔の超新星爆発の跡である、白鳥座の網状星雲などがあります。このパラボラ観測装置を、電波望遠鏡とも呼びます。

　　あるいは、Ｘ線やガンマー線などを放射している天体があります。（Ｘ線やガンマー線なども、電磁波の一種で、非常にエネルギーが高く、波というより、粒子の性質が出てきます）。それは、電波天体でもある、中性子星と伴ガズ雲の相互作用だと考えられているパルサー（蟹星雲の中心部にあるものなど）や、クェーサーと呼ばれる天体ですが、これらは、高いエネルギーのＸ線も出しています。

　　Ｘ線をどうやって観測するのかというのは、一つの例を原理的に説明すると、Ｘ線や、その他の高エネルギー粒子が入射すると、かすかな光を出すシンチレーション物質というものがあります。このシンチレーション物質で造った円筒を、望遠鏡の焦点部に填め、シンチレーション発光の微かな光を、光電子倍増管（フォトマルチプレイヤ）という装置で、元の光の何万倍、何億倍という規模に増幅して、これを観測するのです。このようなシンチレーション装置、シンチレーターと呼びますが、シンチレータによって観測された光のエネルギーの大きさや、その周波数などから、入って来たのがどんなＸ線であるのか、またはどんな素粒子であるのかが或る程度分かります。（シンチレータはＸ線だけでなく、その他の素粒子を放出している天体を捕らえることができます）。

　　シンチレータ装置を備えた望遠鏡を天の色々な部分に向けることで、天の或る点からは、尋常でない量のＸ線が放射されていることが分かりました。その一つが、蟹星雲の中心ですが、これは超新星爆発の跡で、光学望遠鏡で見ても、中心には何もありませんが、中心には、パルサーがあり、このパルサーと、Ｘ線放射天体はおそらく同じもので、中心に中性子星が隠れている（可視光では見えない）のだろうとされています。

　　一般に、可視光線で見えない天体は、その天体が放射するエネルギー粒子や波を、光や電気など、測定可能なものに変換して観測します。

お礼

すごくわかりやすくて詳しい回答をありがとうございました。