アルマ望遠鏡の画像はどうやって作られるの?

アルマ望遠鏡は、宇宙からやってくる電波を観測します。電波は宇宙の冷たいガスやちりの雲から出ています。この雲はとても冷たく、目に見える光を出していないので、真っ暗です。このため、ふつうの望遠鏡で見ることはできません。でもアルマを使えば、雲から出てくる目に見えない電波をキャッチできます。

電波が人間の目には見えないのだとしたら、天文学者たちはアルマ望遠鏡で観測したものをどうやって見ているのでしょうか?ハッブル宇宙望遠鏡の画像のような、すばらしい画像をアルマでどうやって作り出すのでしょうか?仕組みはカンタンです。天文学者は「人工的な色」を使うのです。そのため、アルマの画像の色は本当の色ではありません。それでも、たくさんの情報を読み取ることができます。

この「人工的な色」は、地図帳でも使われています。たとえば、標高が低い地域は緑色、標高が高い地域は黄色、とても高い山は茶色か赤色になっています。こうした色は、その地形の高さを伝えるために使われているのであって、その場所の本当の色ではありません。色はにせものですが、その代わりにたくさんの情報を伝えてくれます。

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アルマ望遠鏡の画像でも、同じことが行われています。たとえば、アルマで銀河を観測すると、銀河のそれぞれの部分で、どの種類の電波がどれくらい強く出ているのかがわかります。これをもとに、天文学者は人工的なの色を使った銀河の「地図」を作ります。

たとえば、波長が一番長い電波は赤色を使って表します。それより少し短い波長の電波はオレンジ色、黄色、緑色で段階的に表します。波長が一番短い電波は青色を使って表します。電波がとても弱い部分には黒色を使います。たくさんの電波を出している領域には明るい色を使います。すると、美しいカラフルな銀河の画像が完成します。でも、この色は本物ではありません。

もちろん、アルマで観測した銀河の画像と本当の写真を比べることもあります。銀河のどの部分がたくさんの電波を出していて、どの部分がアルマで見て暗く見えるのかを知るためです。比べるために、人工的なの色を使ったアルマの画像と、地上の巨大な望遠鏡やハッブル宇宙望遠鏡で可視光を写した写真を組み合わせることがよくあります。

アルマ望遠鏡で観測したすべての情報を画像にできるわけではありません。アルマを使って、冷たいガスの動きや特定の分子が出している電波を観測することもあります。このような観測結果を画像にすることはできません。代わりに、天文学者はグラフや数字を使って表

します。こうしたグラフからもたくさんの情報を得られます。