カリフォルニア工科大学サブミリ波天文台

カルテックサブミリ波天文台（CSO）は、マウナケア天文台にある15メートル（49フィート）のジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡（JCMT）の隣に設置された 、直径10.4メートル（34フィート）のサブミリ波望遠鏡でした。1986年からテラヘルツ波帯のサブミリ波天文学に従事していました。この望遠鏡は2015年9月18日に閉鎖されました。^{[ 1 ]} 

カリフォルニア工科大学サブミリ波天文台（CSO）のマウナケア山頂にある直径34フィートの望遠鏡の解体作業は、2023年8月28日の週に開始された。修復作業全体は2024年夏までに完了する予定で、費用は400万ドル以上と見込まれている。CSOは、ハワイ大学マウナケア総合管理計画の廃止計画に基づき撤去される最初の天文台となる。

1973年、ロバート・B・レイトンはNSFに直径10.4メートルのパラボラアンテナ4基の建設を提案した。これらのレイトンアンテナのうち3基はオーウェンズバレー電波天文台（OVRO）に設置されるミリ波干渉計として使用され、残りの1基は高山の地点に設置される単一のサブミリ波望遠鏡として使用される予定だった。この提案は承認された（AST 73-04908 ^{[ 2 ]} ）が、NSFはサブミリ波望遠鏡の作業を開始する前にミリ波アレイを完成させる必要があると主張したため、サブミリ波望遠鏡の建設はほぼ10年遅れた。トーマス・G・フィリップスによる現地調査の後、マウナケアがサブミリ波望遠鏡の設置場所として選ばれ、それがカリフォルニア工科大学サブミリ波天文台となった。^{[ 3 ]} OVROの3アンテナミリ波干渉計は最終的に6素子に拡張され、最終的にはカリフォルニア州インヨー山脈のミリ波天文学研究用複合アレイ（CARMA）の一部となった。

1997年にロバート・レイトンが亡くなった後、レイトン望遠鏡と改名されたCSOアンテナは、CARMAアレイアンテナよりも表面精度が高く、より高い周波数で動作することで優れたマウナケアサイトを利用できる。六角形のパネルを支えるスタンドオフピンには加熱素子も追加され、表面を能動的に制御できるようになっている。^{[ 4 ]}

ハワイに配備される前に、アンテナ（パラボラアンテナを除く）とドーム棟は、建物とシャッターが正しく動作することを確認するため、カリフォルニア工科大学（Caltech）キャンパス内の、現在の赤外線処理分析センター（IPAC）の建物の敷地で組み立てられました。Caltechキャンパスで一度組み立てられたにもかかわらず、建設請負業者はマウナケアの高地環境で建物を再組み立てするのに苦労し、倒産してしまいました。倒産後、Caltechの職員が観測所の建設完了を監督しなければなりませんでした。

CSOは、約30年にわたる運営期間を通じて、主に米国国立科学財団（NSF）から資金提供を受けていた。テキサス大学は、 1988年初頭から2012年末まで、追加の資金を提供した。

CSOはヘテロダイン受信機の作業を重視し、隣接するジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡は連続波検出器の観測を重視した。ヘテロダイン受信機のほとんどはカリフォルニア工科大学のキャンパスで構築され、ナスミス焦点に設置された。テキサス大学のチームはCSO用の機器を構築し、その中には10.4メートル望遠鏡を492GHzで3分角のビーム幅を持つ1メートルオフアクシス望遠鏡に効果的に変換する再イメージングシステムも含まれていた。この広ビームシステムは、492GHzの原子炭素線を空の広い領域にわたって マッピングするために使用された。 ^{[ 5 ]} UTチームはまた、望遠鏡のカセグレン焦点用に850GHz受信機も提供した。  

1986年、CSOは近傍のスターバースト銀河メシエ82から一酸化炭素J=2-1線のスペクトルを生成し、公式な「ファーストライト」を達成した（ただし、月やいくつかの惑星の連続波検出はそれ以前に行われていた）。

CSOとJCMTが組み合わされて、最初のサブミリ波干渉計が形成された。^{[ 6 ]}この実験の成功は、サブミリ波アレイとアタカマ大型ミリ波アレイ干渉計の建設を推進する上で重要であった。CSOは、大陸間ミリ波干渉計の実現可能性を証明した初期の試験観測の間、イベントホライズンテレスコープアレイの一部でもあった。

研究成果のハイライト：

• ミリ波帯でのスニャエフ・ゼルドビッチ効果の初検出、およびスニャエフ・ゼルドビッチ効果を用いた銀河団温度の初測定。^{[ 7 ] [ 8 ]}
• ボロカム銀河面サーベイは、銀河面の170平方度をカバーした1.1 mmの連続波放射のサーベイです 。このサーベイの結果、少なくとも14のジャーナル論文が発表され、合計1000以上の引用数を獲得しました。^{[ 9 ]}
• 321、325、437、439、471、および658 GHzで新しいサブミリ波水メーザー スペクトル線が発見されました。^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}
• 星形成領域であるいて座B2とオリオン座KL、炭素星IRC+10216、木星と土星のサブミリ波帯における分子線サーベイ。^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}
• 原始惑星状星雲CRL 618 から時速約200kmの高速分子風が発見された。この高速中性風は低速AGB風と相互作用して最終的な惑星状星雲を形成する。^{[ 19 ]}
• 1991年7月11日の日食のサブミリ波観測。この日食は、いくつかの主要な天文台の上空を通過したという点で非常に珍しいものでした。^{[ 20 ]} 通常、太陽を観測することは望遠鏡の太陽回避制限を著しく違反することになります。なぜなら、通常、望遠鏡の主鏡の一部に太陽光が当たることは禁じられていたからです。しかし、この特別なイベントでは、アンテナの上にテントのような膜が張られ、集束された可視光と赤外線が副鏡アセンブリを破壊するのを防ぎました。

望遠鏡による最後の観測は2015年9月8日に行われ、オリオンKLが観測された。^{[ 21 ]}

25の教育機関から100人以上の学生が博士課程の研究プロジェクトにCSOを利用した。^{[ 22 ]}

マウナケアに30メートル望遠鏡プロジェクトを建設するための許可を得るために、ハワイ大学は山にある既存の3つの天文台を閉鎖して解体することを約束しなければならなかった。選ばれた3つは、CSO、UKIRT、およびホクケア望遠鏡である。^{[ 1 ]}さらに2つの望遠鏡も2033年までに撤去する必要があるが、2019年4月1日現在、それらはまだ選ばれていない。^{[ 23 ]}

2009年4月30日、カリフォルニア工科大学はCSOの廃止計画を発表し、進行中の研究をチリの次世代セロ・チャイナントール・アタカマ望遠鏡（CCAT）に移管すると発表した。計画では、2016年からCSOの解体を開始し、2018年までにその場所を自然の状態に戻すことになっていた。^{[ 24 ]}環境評価と許可手続きの遅れにより、望遠鏡の撤去は延期された。^{[ 23 ]}

カリフォルニア工科大学サブミリ波天文台（CSO）の直径34フィートの望遠鏡のマウナケアでの解体は、2023年8月28日の週に開始されました。廃止措置の全プロセスは2024年7月に完了し^{[ 25 ]}、費用は400万ドル以上かかりました。CSOは、ハワイ大学マウナケア総合管理計画の廃止措置計画に基づいて撤去された最初の天文台でした。^{[ 26 ] [ 27 ]}

• 遠赤外線天文学
• 天文台一覧

• ギャラクシー動物園がCSOで観察を行う
• 天文台の解体と跡地の復元をタイムラプス動画で記録したもの
• カリフォルニア工科大学サブミリ波天文台のウェブサイト