ドラゴンフライ望遠レンズアレイ

ドラゴンフライ望遠レンズアレイ（ドラゴンフライぼうえんレンズアレイ、）は、カナダのトロント大学が設置した地上の光学望遠鏡アレイである。銀河系外の天体を観測するために、一眼カメラ用の望遠レンズを多数並べて運用している。観測の主目的は可視光波長でなどと呼ばれる非常に表面輝度の低い銀河を撮影することであり、散乱光を抑えるためにレンズ表面に特殊コートを施している望遠レンズはこの目的に合致している。

設計

望遠レンズはトロント大学のとイェール大学のPieter van Dokkumが設計した。運用は2013年から始まり、最初はCanon EF 400mm f/2.8L IS II USM望遠レンズを8本同架させていた。レンズの数はすぐに10本に増やされ、2016年には24本からなるクラスターを2基用意した48本体制となった。 このアレイは小さな安価な望遠鏡を多数並べることで大口径望遠鏡に匹敵する観測能力を得ようとするコンセプトで設計されており、レンズの数が追加されると望遠鏡の有効口径が拡張されることを意味し、望遠鏡の口径伸長は通常の単一望遠鏡では不可能なアップデートである。

焦点距離400mmでF値2.8のレンズ48本で同じ領域を撮影した画像を重ねるこの望遠鏡にとって、集光力は口径99cmの望遠鏡に相当するにもかかわらず、単一望遠鏡であればレンズ・主鏡が大型化すればそれに伴い大きくなるはずの焦点距離が変化しないため口径990mmを焦点距離400mmのままでF値が適用でき、そのF値はおよそ0.4になる。2021年3月には望遠レンズをさらに120本加える計画が発表された。

鏡による反射望遠鏡ではなくレンズによる屈折望遠鏡を用いることで、光の散乱や回折による悪影響を低減できる。反射望遠鏡の場合、鏡の上のわずかな汚れや形状のゆがみで散乱光が多くなり、副鏡を支える機構など回避できないパーツが光の一部を遮ることで回折が生じるが、屈折望遠鏡ではこの影響が少ない。

立地 ドラゴンフライ望遠レンズアレイはニューメキシコ州南部のにあるに設置されている。

研究 ドラゴンフライ望遠鏡アレイによる発見が2015年に発表された銀河、は、天の川銀河と同等の全質量をもちながらも、その99.9%が暗黒物質でできている非常に暗い銀河であることが分かった。

その後ドラゴンフライ望遠鏡アレイは、グループに属する超拡散銀河、も発見しており、他天文台の追跡観測でこの銀河には逆に暗黒物質がほとんど含まれていないことが指摘された。 その後の研究ではNGC 1052-DF2の推定距離が従来値より地球に近いと指摘され、この指摘が正しければ暗黒物質の組成量は通常の銀河並みになるとされた。 しかしハッブル宇宙望遠鏡を用いてを測定する方法でNGC 1052-DF2までの距離が精測され、当初の値に近いことが確認され、暗黒物質が欠乏していることが再び示された。

モスラ 2026年3月、ドラゴンフライ望遠鏡アレイを運用しているチームは、後継となるモスラ（MOTHRA:Modular Optical Telephoto Hyperspectral Robotic Array）と名付けられた大規模望遠レンズアレイをチリに建設していることを発表した。 モスラは1140本ものCanon EF 400mm f/2.8L ISレンズを38本ずつ30基の架台に分けて同時観測することで、口径4.7mの単一望遠鏡と同じ集光力を実現し、さらに焦点距離は400mmのままであることからF値は0.08となる。この集光力で、銀河間に存在するわずかな銀河間物質を直接撮影することを目指している。 1本1本のレンズには、透過波長域を変化できる、透過幅が1nmしかない狭帯域フィルターを搭載している。 透過幅が狭いことから、レンズ1つ1つのフィルターの波長域をわずかに変化させて撮影し、各波長での測光値を組み合わせることで天体のスペクトルを波長分解能R=800相当で取得することができ、これを視野中の天体すべてに同時に適用できるため強力な積分面分光観測が可能となる。

建設中の2025年秋に、38本のレンズからなるユニットがまだ5基しか無かった頃に撮影されたらせん星雲の画像から、22か所の衝撃波面を検出し、寿命を終えた恒星から銀河系内に物質が放出される過程を明らかにした。 2026年7月時点で全体の2/3の進捗を終えており、2026年末の完成が見込まれている。

出典

外部リンク ドラゴンフライ望遠鏡アレイの公式ウェブ モスラの公式ウェブ