ハッブル宇宙望遠鏡

夜空の星がまたたくのは、地球を包む大気が揺れているからである。地上の望遠鏡で星を見ると、像は大気の揺らぎでにじみ、細かいところがつぶれる。大気は紫外線や赤外線の多くも吸い取ってしまう。大気の外に望遠鏡を置けば、宇宙をもっと鮮やかに、もっと多くの光で見られる。アメリカの天文学者ライマン・スピッツァーがそう論じたのは1946年、まだ人工衛星が一つもない時代だった。

スプートニク1号が飛び、人が月へ行った後も、宇宙望遠鏡の計画はなかなか進まなかった。予算は議会で何度も削られ、主鏡の大きさは3メートルから2.4メートルに縮められた。1977年にようやく建造が認められ、ヨーロッパの宇宙機関も加わった。望遠鏡には、宇宙が膨張していることを見つけた天文学者エドウィン・ハッブル（宇宙が膨張している）の名が付けられた。打ち上げは1983年の予定だったが遅れ続け、1986年のチャレンジャー号の事故でスペースシャトルが飛べなくなると、さらに延びた。

1990年4月24日、ハッブル宇宙望遠鏡はスペースシャトル・ディスカバリーで打ち上げられ、翌日、地上から約600キロの軌道に放たれた。バスほどの大きさの筒である。ところが数週間後に届いた最初の画像は、期待したほど鮮明ではなかった。星の像の周りに、ぼんやりとした光の輪がにじんでいた。

調べてみると、主鏡の形が狂っていた。鏡の縁が、設計より2マイクロメートルほど平たく削られていた。髪の毛の太さの数十分の一である。鏡を作った会社で、形を測る試験装置の部品が1ミリあまりずれて組み立てられていて、間違った物差しで完璧に磨き上げてしまったのだった。この狂いは、別の方法で確かめれば見つけられたはずだった。何十億ドルもかけた望遠鏡は近眼だと報じられ、テレビの笑いの種になった。

だが、望遠鏡は宇宙飛行士が軌道の上で手を入れられるように設計されていた。鏡の狂いは正確に分かっていたので、それを打ち消す眼鏡を作ればよい。1993年12月、スペースシャトル・エンデバーで7人の宇宙飛行士が向かい、5日間にわたる船外活動で、補正の光学装置と、補正を組み込んだ新しいカメラを取り付けた。翌年の1月に届いた画像は、見違えるほど鮮明だった。

ハッブルはその後、5回の修理と改良を受けて、30年以上観測を続けている。1994年には彗星が木星にぶつかる様子をとらえた。1995年には、おおぐま座のほとんど何もない小さな空の一点に10日間ほど望遠鏡を向け続け、そこに3000個ほどの銀河が写っていることを示した。指先ほどの空にこれだけの銀河があるなら、宇宙全体にはどれほどあるのか。この画像は、宇宙の広さを誰の目にも見える形にした。同じ年に撮られた、わし星雲の中で星が生まれる柱のようなガスの雲の画像は、「創造の柱」と呼ばれて世界中に広まった。

科学の上で最も大きな仕事の一つは、宇宙の年齢を測り直したことである。宇宙の膨張の速さを表す値は、それまで研究者によって倍近くも違い、宇宙の年齢は100億年とも200億年とも言われていた。ハッブルは遠い銀河の中の明るさの変わる星を測り、その幅を大きく狭めた。いまでは宇宙の年齢は約138億年とされている。宇宙の膨張が加速していることを示した1990年代末の発見にも、ハッブルの観測が加わった。遠い銀河の中心に巨大なブラックホールがあることを確かめたのも、ハッブルの成果である。

2003年のスペースシャトル・コロンビアの事故の後、修理の飛行は危険すぎるとして一度は中止が決まった。だが科学者や市民の強い声で決定は覆り、2009年、最後の修理が行われた。シャトルが引退した今、もう修理には行けない。ハッブルの軌道は大気とのわずかな摩擦で少しずつ下がっていて、いずれ地球に落ちる。赤外線で宇宙のもっと遠くを見る役目は、2021年の暮れに打ち上げられたジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が引き継いだ。それでもハッブルは今も観測を続け、毎年、新しい論文の種を地上に送り続けている。