精度マイクロ秒角台の 基準座標系を作るには・・・

東海大学産業工学部
環境保全学科
SETIの分類(2)
・ 電波で探す(RSETI)
文明は無線による通信を行っているだろう。
・ 光で探す(OSETI)
パルス状の光など恒星とは違った光をさがす。
・ 赤外線で探す(IRSETI)
文明があれば熱があり、赤外線を出しているだ
ろう。
・ 他に ・ 恒星に核廃棄物を投下している。
・ 地球周辺に探査機を送ってきている。
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光でさがす
・ 地球文明の出す光は弱く、太陽系から離れる
と太陽の光に隠されて見えない。しかし地球
文明は1瞬だけなら太陽より強い光パルスを
出すことに成功している。
・ 電波と同様に、このパルスでETIがMETIある
いは交信をしていると考え、この信号を探す
のがOSETIである。
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赤外線でさがす
・ ダイソン球:1960年にダイソンが提唱した、恒
星のエネルギーを使うために恒星を覆う巨大
な人工的な球体。使用したエネルギーは最終
的には熱として放出されるため、赤外線観測
で発見されると言われている。
・ IRSETIはこの原理に基づいている。IDSETIの
みでDSETIは無い。
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電波でさがす
・ D-RSETI は水素の出す1.42GHzの電波など
の特定の周波数の信号を探す。周波数は銀
河系中心や宇宙背景放射に対しての周波数
を観測している。ただ、この周波数は地球で
は天文観測専用として発信が禁止されている。
・ ID-RSETIは、広く軍事レーダー・人工飛翔体
などとの交信電波を受信する。
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RSETIの感度
ID-RSETIの現在の感度
・ 火星からの携帯電話受信
・ 1光年以内からのTV電波
・ 300光年以内からの軍事用レーダー
・ 3000光年以内からの天文学用レーダー
Tarter 2001 Ann.Rev.Astron.Astrophys. 39,511
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SETIの歴史
・ ローウェル(1855-1916)が火星の「運河」の観測を行う。
・ 1924:火星の大接近に合わせて電波観測をした。
・ 1959:コッコーニとモリソンがSETIの電波による具体的
な提案をする。
・ 1960:ドレイクが世界最初のSETI観測(オズマ計画・電
波観測)を行う。
・ 1973:ウィシュニアが連続光観測(世界最初?)を行う。
・ 1981:ウィッタボーンが赤外線観測(世界最初?)を行
う。
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SETIの現状
・ SETIのプロジェクトは1960年以来、100以上行わ
れてきた。
・ IRSETI・OSETIともこれといった信号の観測報告
はない。
・ RSETIでは1.42GHzまたはその2倍の狭帯域(1Hz
程度)の観測が主流であり、(そのレベルにも寄る
が)数百程度の(ほとんどが1観測局で1回きりの)
発信源不明の信号の検出報告がある。
・ いずれにしろ、確実なETIからの信号は未検出であ
る。
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WOW信号
・ 1977年8月16日水素原子の出す1.42GHz
で72秒継続した雑音の30倍を超す電波を1
回だけ観測した。
惑星や小惑星・
宇宙探査機・人工
衛星・飛行機・地上
からの人工信号な
どでは無いとされる。
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内容
・ 自己紹介
・ 用語の定義
・ ETI観の歴史
・ 巷の話
・ ドレイクの式
・ 近年のCETIの歴史
・ 日本の貢献
・ 将来に向けて
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日本の歴史
・ 1991:寿岳・野口、日本最初のSETI
(IRSETI)実施。
・ 1999:藤下・他、日本最初のRSETI実
施。
・ 2005:鳴沢・森本、日本最初のOSETIを
実施
・ 以降・・・・・・(これから話します)
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電波での反省
・ 1960年以降、多くのRSETIが行われたが、未
だ確定的な信号を捉えるに至っていない。
← 殆どが1局で1回きりの観測
・ 藤下はこれを考慮し(お金がないから)
→ ・ 多周波多地点多方式同時観測
→ ・ UWB(Ultra-Wide Band:超広帯域通信)の
可能性
→ ・ これまであまり観測されなかった天体。
を考えた。
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多地点同時観測
・ まず「多地点(2地点)同時観測」
・ 1999年12月17日-21日の間で75分
間観測。
・ 名古屋大学太陽地球環境研究所(当時)
の木曽と富士の2カ所の27m×75m電
波望遠鏡を使用。
・ 観測周波数:317MHz-337MHz
・ ターゲット:双子座ベータ星
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木曽のアンテナ
25m×
75mの
雨樋型
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パルス性の信号を探す
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パルス性の信号を探す
0.15秒~0.20
秒の間隔のパルス
が混入。
→ 同一の装置の
ため?
→ 多方式が必要
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2周波2地点2方式
・続いて「多周波(光・電波)・多地点(2
地点)・多方式(2方式)同時観測」
・ 2005年3月に西はりま天文台とも共
同で国立天文台の電波望遠鏡を使っ
て観測。
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観測の概要
・ 2005年3月1日-6日(日本時間)の実質5
日間。
・ 国立天文台水沢10mアンテナ+西はりま天
文台2m望遠鏡(夜間のみ同時観測)。
・ UWBと今まであまり観測されなかった天体
の観測も行った。
→ 天候不順で同時観測は1時間12分のみ。
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国立天文台水沢
・ 世界最初の天文広域精測望遠鏡(VE
RA)を持つ。
・ 岩手県水沢市にある。
→ 現在は岩手県奥州市水沢区
・ 昔、私が勤めていた。
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水沢観測(1)
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水沢観測(2)
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西はりま観測
うみへび座
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国内多周波多地点多方式
・ 更に全国的な「多周波・多地点・多方式同時観測」
・ 鳴沢・藤下・井上・森本のWGが企画し、全国に呼
びかけて賛同した機関に参加して貰う方式を取っ
た。
・ 2009年3月に試験観測、11月に本観測(さざん
か計画)を行った。
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本観測
・ 2009年11月11日12時(UT)から1
7時、12日12時から17時にかけて、
METAで報告 (Horowitz and Sagan,
1993) のあったカシオペア座の領域
(03h07m00s, +58d02m00s) に絞って
観測した。
・電波は8機関12アンテナ、光学観測は
26望遠鏡が参加した。
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参加機関(1)
(周波数順)
・ 山口大学 32mパラボラ 8.3GHz
・ 東海大学 11mパラボラ 8.3GHz
5mパラボラ 8.3GHz
・ 和歌山大学/みさと天文台
8mパラボラ 1.4GHz
・ 高橋観測所 6mパラボラ 1.4GHz
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参加機関(2)
(周波数順)
・ 松尾観測所 1m パラボラ 1.4GHz
ダイポール
38MHz
・ 各務観測所 八木アンテナ 1.4GHz
ディスコーン 31MHz
・ 西はりま天文台 ダイポール 38MHz
八木
22MHz
・ 高知高専
ログペリ 30-35MHz
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山口大学
・
・
・
・
周波数:8300-8304MHz
偏波:右旋円偏波・左旋円偏波同時観測
アンテナ:口径32mパラボラアンテナ
観測時間:毎時00-14,15-29,30-44,45-59分
方位角制限・装置の不調による欠測あり。
・ 手法:FFTによる分解能61Hzの分光観測
・ 結果:2.82Jyを越える信号なし。
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山口大
口径32m
パラボラアンテナ
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東海大学
・
・
・
・
・
周波数:8300-8304MHz(山口大と合わせた)
偏波:右旋円偏波
アンテナ:口径11m&5mパラボラアンテナ
観測時間:両日とも12時-17時(+α)
手法:バンド内全電力&スペアナによる
分解能10kHzの分光観測
・ 結果:11mと5mの両者に一致する信号なし。
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東海大
11mアンテナ
5mアンテナ
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和歌山大/みさと天文台
・ 周波数:1417.5-1422.5MHz
(1.42000-1.42125を除く)
・ 偏波:直線偏波
・ アンテナ:口径8mパラボラアンテナ
・ 観測時間:両日とも12時-17時
・ 手法:分光観測
・ 結果:1.4224GHzで4σ-5σの信号を6回
観測したがOFF点でも観測された。
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和歌山大/みさと天文台
口径8mパラボラアンテナ
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結果
・ 多周波・多方式・多地点同時の「全国同時SETI
観測実験(本観測:さざんか計画)」を2009年11
月11日と12日に12時(UT)から17時にかけて、
カシオペア座の領域を対象に行った。
・ 電波部門では8機関12アンテナが参加し、22MHz
から8.3GHzまでの周波数で観測した。
・ 特異な信号は検出できなかった。
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国際研究会で発表
・ Astrobiology Science Conference (宇宙生物
学科学会議・AbSciCon2010)
・ 2010年4月26日-29日
・ アメリカ・テキサス州・リーグシティ(ヒュース
トンの近く)
・ 鳴沢が発表。
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ヒューストン
での研究会
会場のホテル:
ヒューストン近くの
リゾート地
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ヒューストン
での研究会
研究会受付
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ヒューストン研究会
研究会ウエルカムパーティー
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ヒューストン研究会
フランク・ドレイク
さん(世界で最初
にSETIをした人
・ドレイクの式を
作った人)と私(
日本で最初に電
波SETIをした人)
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ヒューストン研究会
ジル・ターターさんと
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ジル・ターター
・米国SETI研究
所の設立者の1
人
・ジョディー・フォ
スター主演の映
画「コンタクト」の
モデルの人
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ヒューストン
研究会
ジョンソン宙セン
ターにあった月
の石(触れる)
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国際多周波多地点多方式
・ 更に世界的な「多周波・多地点・多方式同時観測」
・ 2010年にSETI観測50周年を記念する日米観測
を藤下・鳴沢で提案した。
・ 米側から範囲を拡げて世界同時観測とする動きが
あり、結局2010年11月に5大陸15か国25機関
で観測(ドロシー計画)が行われた。
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概要
・ 観測周波数: 0.15GHz(LOFAR)~8.3
GHz(山口大学)
・ 目標天体: τ Cetを含む8天体
・ 観測期間
第1回: 2010年11月5日-7日
第2回: 2010年11月23日-26日
第3回: 2011年3月3日-5月22日
第4回: 2011年11月16日
第5回: 2013年(後で話します)
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参加国
日本・韓国・アメリカ・メキシコ・
アルゼンチン・オーストラリア・インド・
イタリア・ドイツ・オランダ・フランス・
スペイン・イギリス・スエーデン・
南アフリカ
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ドロシー計画参加局
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ATA(アメリカ)
口径6m×42個
ドロシー計画公式ホームページより引用
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アレシボ(プエルトリコ)
アレシボの305m電波望遠鏡
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アルゼンチン国立宇宙電波研究所
口径30m×2個
ドロシー計画公式ホームページより引用
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GMRT(インド)
口径45m×32個
ドロシー計画公式ホームページより引用
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LOFAR(オランダ他)
ヨーロッパに
1000kmに
渡って展開さ
れている
LOFARムページより引用
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NRT(フランス)
口径100m
ドロシー計画公式ホームページより引用
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内容
・ 自己紹介
・ 用語の定義
・ ETI観の歴史
・ 巷の話
・ ドレイクの式
・ 近年のCETIの歴史
・ 日本の貢献
・ 将来に向けて
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Event Driven SETI
・ SETIにおいては「いつ・どの方向から」という情報
が欠如している。D(直接)SETIにおいては聞き手
が聞いている条件を用いるだろう。
・ 文明が観測するような天文現象があればその方向
を見ることが考えられる。
・ パルサー・超新星などに併せて観測することが提
案された。
→ パルサー:時間間隔・数からして目的に合わ
ない。
→ 超新星:銀河系の円盤方向とは限らない。
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銀河中心のガス雲
・ Gillessen et al. (Nature, 481, 51-54, 2012) によれば
銀河中心の巨大ブラックホールにガス雲が接近中
でフレアーアップが予想できる。
・ 接近時期:人によって違うが2013年の6月22日
-7月17日、夏~秋、2014年春などの説がある。
・ フレアーアップの期間:人によって違うが数ヶ月~2
0ないし30年との説がある。
・ 何にしろ地球の多くの局がこれを観測する計画を
持っている。
→ Event Driven SETIになりそうである。
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ガス雲とSETI
ETI
Earth
Gas Cloud
By 中村貴廣
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第5回ドロシー計画
・ 藤下はこのEvent Driven SETIをドロシー計
画の第5回観測として提案。
・ ウチは和歌山大学と共同観測を開始してい
る。
・ アメリカのATA・ヨーロッパのLOFAR・スペ
インのアマチュアが参加を表明。
→ 現在観測・待機中。
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今後の方針
・ 研究者の国際的な結合が図れている。
→ IDSETIでは「多周波・多地点・多方式同時
観測」の頻度を上げ、一層の高感度観測を
実現する。
→ DSETIでは「イベントドリブン型多周波多
地点多方式同時観測」を企画していく。
→アマチュア天文家の巻き込み。