非常に大きな配列

カール・G・ジャンスキー超大規模アレイ
別名VLA
場所ニューメキシコ州ソコロ郡
座標北緯34度04分43秒 西経107度37分04秒 / 北緯34.0787492度、西経107.6177275度 / 34.0787492; -107.6177275
高度2,124メートル（6,969フィート）
波長0.6 cm (50 GHz)～410 cm (73 MHz)
建設された1973–1981
直径
Webサイト科学.nrao .edu /施設/vla /
超大規模アレイは米国にあります
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超大規模アレイの位置
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28台の電波望遠鏡のうちの1台。「納屋」でメンテナンス中の様子。[ 1 ]

カール・G・ジャンスキー超大型干渉電波望遠鏡（VLA ）は、米国南西部にある1970年代に建設されたセンチメートル波長の電波天文台です。ニューメキシコ州中央部、サン・アグスティン平原に位置し、マグダレーナとダティルの町の間にあり、ソコロの西約80kmにあります。VLAは、Y字型に配置された28台の25メートル（82フィート）電波望遠鏡（そのうち27台は稼働中で、1台はメンテナンスのため常に入れ替え中）と、干渉計として機能するためのすべての機器、計測機器、計算能力で構成されています。それぞれの巨大な望遠鏡は2本の平行な線路に設置されているため、アレイの半径と密度を変更することで、角度分解能と表面輝度感度のバランスを調整できます。[ 2 ] VLAを使用する天文学者は、若い星の周りのブラックホールと原始惑星系円盤の重要な観測を行い、磁気フィラメントを発見し、天の川銀河中心の複雑なガスの動きを追跡し、宇宙の宇宙論的パラメータを調査し、電波放射を生成する物理的メカニズムに関する新しい知識を提供しました。

VLAは海抜6,970フィート（2,120メートル）に位置し、国立電波天文台（NRAO）の一部門です。[ 3 ] NRAOは、米国国立科学財団（NSF）の施設であり、Associated Universities, Inc.との協力協定に基づいて運営されています。

特徴

この電波望遠鏡は、常時使用される27台の独立したアンテナと1台の予備アンテナで構成され、各アンテナの皿の直径は25メートル（82フィート）、重量は209トン（230ショートトン）である。[ 2 ]アンテナは、Y字型に配置された3本の線路に沿って配置されており、各線路の長さは21キロメートル（13マイル）である。これらの線路に沿って敷設された線路（ある地点では踏切で国道60号線と交差する）と、特別に設計された揚重機関車（「Hein's Trein」）を使用することで、 [ 4 ]アンテナは複数の準備された位置に物理的に移動することができ、最大351本の独立した基線を用いた開口合成干渉測定が可能となる。つまり、このアレイは実質的に、直径が可変の単一のアンテナとして機能する。達成可能な角度分解能は0.2秒角と0.04 秒角である。[ 5 ]

一般的に使用される構成は4種類あり、A（最大）からD（最小、すべてのアンテナが中心点から600メートル（2,000フィート）以内に収まる）まで指定されています。観測所は通常、16ヶ月ごとに様々な構成（複数の複合構成を含む）を循環させ、アンテナは3～4ヶ月ごとに移動されます。より小さな構成への移行は2段階で行われ、最初に東西のアンテナを短縮し、次に北のアンテナを短縮します。これにより、極端に北または南にある天体の画像化が短期間で向上します。[ 6 ] [ 7 ]

周波数範囲は74 MHzから50GHz（400～0.7cm）。[ 8 ]

VLAのピート・V・ドメニチ科学運用センター（DSOC）は、ニューメキシコ州ソコロにあるニューメキシコ鉱業技術大学のキャンパス内にあります。DSOCは、西はハワイから東はアメリカ領バージン諸島まで広がる10基の25メートル（82フィート）のパラボラアンテナからなる超長基線干渉計（ VLBA）の管制センターとしても機能しており、世界最大の専用常時天文観測機器となっています。[ 9 ]

主要な科学

VLAは、電波銀河、クエーサー、パルサー、超新星残骸、ガンマ線バースト、電波放射星、太陽と惑星、天体メーザー、ブラックホール、天の川銀河や外部銀河の大部分を構成する水素ガスなど、多くの天体の調査を可能にするために設計された多目的機器です。1989年には、VLAは海王星を通過したボイジャー2号宇宙船からの無線通信を受信するために使用されました。[ 10 ] 2014年12月から2015年1月にかけて、高度な文明からの極めて強力な信号を数兆個の銀河系から迅速に探すことを目的として、M31銀河とM32銀河の探索が行われました。[ 11 ]

この衛星は、 NRAO VLA スカイサーベイや20 センチメートルの電波空の微かな画像など、いくつかの大規模な電波源調査に使用されています。

2017年9月、VLAスカイサーベイ（VLASS）が開始されました。[ 12 ]このサーベイは、VLAが観測できる全天（地球の空の80%）を3回のフルスキャンでカバーします。[ 13 ]天文学者たちは、このサーベイで約1000万個の新しい天体が発見されると期待しています。これは現在知られている天体の4倍に相当します。[ 13 ]

歴史

VLA開発の原動力となったのは、デイヴィッド・S・ヒーシェンでした。彼は「16年間にわたり、世界最高の電波天文台の開発を支え、指導した」と評されています。[ 14 ] VLAプロジェクトは1972年8月に議会で承認され、約6か月後に建設が開始されました。最初のアンテナは1975年9月に設置され、7,850万ドル[ 8 ]（2024年には2億5,000万ドルに相当）の投資を経て、1980年に正式に開所しました。[ 15 ]これは世界最大の電波望遠鏡構成でした。

1997年、VLAはカール・セーガンが1985年に書いた同名の書籍を映画化した『コンタクト』に登場した。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

VLAは、1970年代に建造された由緒ある技術をアップグレードする目的で、拡張型超大型アレイ（EVLA）へと進化しました。2001年から始まったアップグレードでは、サンアグスティン施設に新しいハードウェアを設置し、機器の感度、周波数範囲、分解能を向上させました。このプロジェクトは2012年に予定通り予算内で完了しました。[ 19 ]このアップグレードの第2フェーズでは、資金が確保されれば、ニューメキシコ州内の最大300km離れた地域に最大8基のアンテナを追加する予定です。[ 20 ]

10年にわたるEVLAアップグレード・プロジェクトの結果、VLAの技術的能力は最大8,000倍に拡大しました。1970年代の電子機器は最新鋭の機器に置き換えられました。この能力向上を反映するため、VLAの関係者は科学界と一般市民の両方からアレイの新しい名称について意見を求め、EVLAプロジェクトの完了間近であった2012年1月に、アレイを「カール・G・ジャンスキー超大型アレイ（VLA）」に改名することが発表されました。[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] 2012年3月31日、アンテナ組立棟内で行われた式典で、VLAは正式に改名されました。[ 24 ]

ngVLAアップグレード

引き渡し式典中の ngVLA プロトタイプ アンテナ。背景には古いアンテナが見えます。

2023年6月、国立電波天文台（NRAO）は、老朽化し​​たアンテナを敷地内の160基の新しいアンテナに交換するとともに、北米各地に設置された100基の補助アンテナも交換すると発表しました。建設費は約20億ドル、運用費は約9000万ドルと見積もられているこのプロジェクトは、現在の設備の能力を大幅に拡張し、周波数感度を100～1500KHzまで向上させます。50GHz以上100GHz 。この施設は次世代超大型アレイ（ngVLA ）と改名される。[ 25 ] [ 26 ]

ngVLAへのアップグレードは2028年後半に開始され、初期の科学運用は2031年半ばに開始されます。[ 27 ]このアップグレードでは、古いアンテナを260基以上の新しいアンテナに交換します。[ 28 ]これらのアンテナは直径18メートルで、3つの構成があります。[ 29 ]

ngVLAは、従来のVLAの10倍、ALMAの10倍の感度を持ちます。1.2～116GHz。[ 31 ]プロトタイプアンテナはドイツのザクセン州シュクロイディッツにあるmtex antenna technology社によって製造され[ 32 ] 、パネルはヴァルデュルンのCONCAD社によって製造された。[ 33 ]プロトタイプのアンテナは2025年2月6日に台座に設置された。[ 34 ]

ヴュルツブルク大学が主導するプロジェクトでは、シュネーフェルナーハウス近くのツークシュピッツェ山頂にヴェッターシュタインミリ波望遠鏡（WMT）[ 35 ]を建設する予定です。この新しい電波望遠鏡は、ngVLA（ドイツ電波天文衛星システム）の一部となり、ngVLAへのドイツの貢献となります。WMTは単独で観測を行うこともできます。[ 28 ] [ 36 ]

観光

VLAウォーキングツアーで南から見たブレイスウェル電波日時計。ロナルド・N・ブレイスウェルにちなんで名付けられたこの日時計は、一日のさまざまな時間と一年の時期における中心球（グノモン）の影の位置を地上に示します。2017年12月22日の影は、冬至の線と午後1時（太陽時）のマークのすぐ近くに落ちました。グノモンの北側にある他の2本のマーカーの列は、春分と夏至のものです。グノモンの南側にある追加のマーカーの列は、電波源である白鳥座Aとカシオペア座Aの「影」の位置を示しています。日時計の裏側の柱は、 1980年に放棄されたスタンフォード大学にあるブレイスウェルの電波望遠鏡アレイから回収されたもので、ブレイスウェルの招待を受けた訪問者がノミで署名していました。

VLAは、ニューメキシコ州ソコロの西約80キロメートル、マグダレナとダティルの町の間に位置しています。アメリカ国道60号線が東西にこの複合施設を走っています。[ 37 ]

VLAサイトは入場料を支払えば誰でも見学できます。[ 3 ]ビジターセンターには小さな博物館、劇場、ギフトショップがあります。ビジターセンターは常時スタッフが常駐していないため、セルフガイドのウォーキングツアーが利用可能です。この地域に不慣れな訪問者は、敷地内や人口の少ない周辺には食料がほとんどないこと、また高地砂漠に不慣れな訪問者は、天候が非常に変わりやすく、4月まで寒い場合があることに注意してください。[ 3 ]現地まで行くことができない人のために、NRAOはVLA Explorerと呼ばれるVLAのバーチャルツアーを作成しました。[ 38 ]

VLAサイトは2020年3月から2022年10月まで訪問者に対して閉鎖されていました。[ 39 ] [ 40 ]

VLA のクロスレール構造。右側の空のアンテナ設置ステーション (アンテナの三角形のベースが取り付けられている 3 つのコンクリート柱) を含む。

参照

参考文献

  1. ^ 「VLAアンテナと納屋」 NRAOギャラリー NRAO 2020年5月19日閲覧。
  2. ^ a b「超大型干渉計（VLA）へようこそ」 . VLA . NRAO .
  3. ^ a b c「VLAを訪問」 . Visit NRAO . 2025年11月7日閲覧。
  4. ^ Holley, Joe (2008年5月29日). 「Hein Hvatum, 85; Engineered Telescope to the Heavens」 .ワシントン・ポスト. 2015年3月24日閲覧。
  5. ^ 「Very Large Array」 NRAO望遠鏡. 2025年11月7日閲覧。
  6. ^ 「VLA構成」 NRAO . 2023年8月8日閲覧。
  7. ^ 「構成計画と提案期限」 NRAO Science 2023年8月8日閲覧。
  8. ^ a b「VLAの概要」 NRAO 2015年3月24日閲覧。
  9. ^ 「超長基線アレイ」 NRAO施設。 2015年3月24日閲覧。
  10. ^テイラー、ジム編 (2016). 『ディープ・スペース・コミュニケーションズ』 ジョン・ワイリー・アンド・サンズ. p. 67. ISBN 978-1-119-16902-4。
  11. ^ Gray, Robert H.; Mooley, Kunal (2017年2月14日). 「VLAによるM31とM33からの電波信号の探査」 . The Astronomical Journal . 153 (3): 110. arXiv : 1702.03301 . Bibcode : 2017AJ....153..110G . doi : 10.3847/1538-3881/153/3/110 . S2CID 119376407 . 
  12. ^マーフィー、デイビス。「VLAスカイサーベイ」。NRAOサイエンス。 2017年9月30日閲覧。
  13. ^ a b Barbuzano, Javier (2017年9月26日). 「象徴的な電波望遠鏡、7年間の新天体探査を開始」 . Sky & Telescope . 2017年9月30日閲覧。
  14. ^タッカー、ウォレス、タッカー、カレン（1986年）『宇宙の探究者たち：現代の望遠鏡とその製作者たち』ハーバード大学出版局、ISBN 0674174356。
  15. ^ジョンストン、ルイス、ウィリアムソン、サミュエル・H. (2023). 「当時の米国のGDPはいくらだったのか？」 MeasuringWorth . 2023年11月30日閲覧。米国の国内総生産デフレーター数値は、MeasuringWorthシリーズに従います。
  16. ^フィンリー、デイブ (1997). 「ハリウッドがソコロにやってくる：VLAでのコンタクト撮影」 NRAOニュース. 2025年11月7日閲覧。
  17. ^ 「Beyond The Visible: The Story of the Very Large Array」 NRAOギャラリー。 2024年2月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年9月11日閲覧。
  18. ^ 「新作映画に登場する電波望遠鏡」国立科学財団。2024年1月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年9月11日閲覧。
  19. ^ 「拡張超大型アレイ（EVLA）プロジェクト」NRAO施設資料。2025年11月6日閲覧。
  20. ^ 「拡張型超大規模干渉電波望遠鏡プロジェクト：宇宙の進化を解明する電波望遠鏡」 NRAO 2015年3月24日閲覧。
  21. ^ 「ニューメキシコ電波望遠鏡、新名称を模索」 ABCニュース、AP通信、2011年10月14日。 2011年10月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  22. ^ Palmer, Jason (2011年10月15日). 「VLA望遠鏡、新名称を公募」 . BBCニュース. 2015年3月24日閲覧。
  23. ^フィンリー、デイブ（2012年1月12日）「電波天文学の創始者を称え、象徴的な望遠鏡が改名」 NRAOニュース。 2015年3月24日閲覧。
  24. ^フィンリー、デイブ（2012年3月31日）「有名な電波望遠鏡が正式に新名称を取得」 NRAOニュース。 2015年3月24日閲覧。
  25. ^ Nott, Robert (2023年6月10日). 「Very Large Array、さらに巨大化」 . Santa Fe New Mexican . 2023年6月19日閲覧。
  26. ^ Lopez, Tamara (2023年9月23日). 「Very Large Array、アンテナ数を27基から260基に拡大」 KOB 4. 2025年11月6日閲覧。
  27. ^ 「ngVLA – 次世代超大型アレイ」 ngVLAプロジェクト（メディアパンフレット）NRAO . 2025年2月15日閲覧。
  28. ^ a b c Bartsch, Gunnar (2024年12月17日). 「ドイツの頂点に位置する世界クラスの望遠鏡」 .ヴュルツブルク大学. 2025年2月15日閲覧。
  29. ^ a b c d Wilner, David J.; et al. (2024). 「次世代超大型干渉計（NgVLA）の主要な科学目標：ngVLA科学諮問委員会からの最新情報（2024年）」arXiv : 2408.14497 [ astro-ph.IM ].
  30. ^ a b c「アレイ構成」 . ngVLAプロジェクト. NRAO . 2025年2月15日閲覧。
  31. ^ 「次世代超大型干渉計について」 ngVLAプロジェクトNRAO 2025年2月15日閲覧。
  32. ^ 「ドイツの技術工場がアンテナのプロトタイプを公開 ― ngVLAが宇宙への新たな窓を開く」 NRAOニュース2023年9月28日. 2025年2月15日閲覧。
  33. ^ “Präzision öffnet neuen Blick aufs Universum” [精密さは宇宙に対する新たな視点を開く]。CONCAD プロジェクトのハイライト - ngVLA (ドイツ語) 。2025 年11 月 6 日に取得。
  34. ^ Murphy, Eric (2025年2月18日). 「ngVLAプロジェクトニュース」 . NRAOニュースレター. 第18巻第2号. 2025年3月9日閲覧。
  35. ^ mtex (2025年6月25日). 「ドイツのヴェッターシュタイン・ミリ波望遠鏡が着実に成果を上げている」 . mtex antenna technology . 2025年7月17日閲覧。
  36. ^ 「ドイツの天文学者が使用する次世代超大型アレイアンテナ設計」NRAOニュース。2025年2月10日。 2025年2月15日閲覧。
  37. ^ 「Visit the Very Large Array」 . Visit NRAO . 2023年8月8日閲覧。
  38. ^ 「VLAエクスプローラー」 . Explore NRAO . 2017年9月30日閲覧。
  39. ^ 「NRAO、ALMA、GBOによるCOVID-19対策に関する最新情報」NRAOニュース。 2020年3月13日。 2020年10月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年10月3日閲覧。当施設はすべて一般公開を中止しています。
  40. ^ 「NRAO、ALMA、GBOによるCOVID-19対策の最新情報」NRAOニュース。 2022年9月28日。 2022年10月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年10月3日閲覧。
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