グリニッジ王立天文台( ROG ; [ 1 ] 1957年から 1998 年までは旧王立天文台として知られ、その間、現役のグリニッジ王立天文台( RGO)は一時的にグリニッジからハーストモンソーに南へ移転した) は、ロンドン南東部のグリニッジ公園の丘の上に位置し、北にテムズ川を見下ろす天文台です。天文学と航海の歴史において重要な役割を果たし、本初子午線が通過していたことから、今日の協定世界時(UTC)の前身であるグリニッジ標準時の名称の由来となりました。ROG のIAU天文台コードは 000 で、リストの最初です。[ 2 ] ROG、国立海洋博物館、クイーンズ ハウス、クリッパー船カティー サークは、まとめてロイヤル ミュージアムズ グリニッジと呼ばれています。[ 1 ]
天文台は1675年にチャールズ2世によって設立が命じられ、礎石は8月10日に据えられました。グリニッジ城の古い丘の上の敷地は、元サヴィリアン天文学教授のサー・クリストファー・レンによって選ばれました。グリニッジ公園は王室領地であったため、新しい土地を購入する必要はありませんでした。 [ 3 ]当時、国王はまた、天文台の責任者として「天体の動きの表と恒星の位置を修正し、航海術を完成させるために切望されていた場所の経度を見つけるために最も正確な注意と勤勉さをもって取り組む」ために、王室天文官の職を創設しました。国王はジョン・フラムスティードを初代王室天文官に任命しました。建物は1676年の夏に完成しました。[ 4 ]この建物は、最初の居住者にちなんで「フラムスティード・ハウス」と呼ばれることがよくありました。
20世紀前半、天文台の科学研究活動は段階的に他の場所へ移転され、グリニッジの敷地は現在、ほぼ完全に博物館として維持されているが、2018年にはアニー・モーダー天体望遠鏡(AMAT)が天文学研究のために運用を開始した。

この土地にはウィリアム1世の治世以来、重要な建造物が建っていた。[ 9 ]現在の国立海洋博物館の敷地にあったグリニッジ宮殿は、ヘンリー8世とその娘メアリー1世とエリザベス1世の生誕地であり、テューダー朝は、現在天文台がある丘の上に建っていたグリニッジ城を狩猟小屋として使用していた。グリニッジ城は、ヘンリー8世が愛人を住まわせるのに好んだ場所であり、宮殿から愛人に会いに行くのに便利だったと言われている。[ 10 ]
1676年、現在フラムスティード・ハウスとして知られる天文台の主要な建物がグリニッジ・ヒルに完成した。[ 11 ]
王立天文台の設立は、1674年にサー・ジョナス・ムーアによって提案された。ムーアは兵器局の測量総監として、チャールズ2世に天文台の設立を説得し、ジョン・フラムスティードを所長に任命した。[ 12 ]兵器局は天文台の建設を担当し、ムーアは天文台の主要な機器と設備を自費で提供した。天文台の最初の部分であるフラムスティード・ハウスは、サー・クリストファー・レンによって設計され、おそらくロバート・フックの協力を得て、イギリスで最初に建設された専用の科学研究施設となった。それは、グリニッジ城の前身であるデューク・ハンフリーの塔の基礎の上に、主にリサイクルされた材料を使用して520ポンド(予算を20ポンド超過、2025年換算で91,000ポンドに相当)の費用で建設されたが、その結果、真北から13度ずれた位置に配置され、フラムスティードは少々不満だった。
ムーアはトーマス・トンプソンが製作した時計を2つ寄贈し、それらは建物のメインルームである高さ20フィートの八角形の部屋に設置された。これらの時計は珍しいデザインで、それぞれ文字盤の上に長さ13フィート(4.0メートル)の振り子が取り付けられており、周期は4秒、精度は当時としては他に類を見ない1日あたり7秒だった。
当初の天文台には、王室天文官、その助手、その家族、そしてフラムスティードが星表の研究に用いる科学機器が収容されていました。時が経つにつれ、この機関は、長期にわたる政府委員会(兵器局と経度局)とのつながりや、1710年に設立され王立協会の会長と評議員で構成される諮問委員会の監督のおかげで、より確立された機関となりました。[ 13 ] 18世紀後半には、航海暦の出版、政府への技術的助言、時間の普及、気象観測と磁気観測、天体写真と分光法の実施など、追加の責任を担うようになりました。その結果、物理的な場所[ 14 ]と職員の数[ 15 ]は時とともに増加しました。

1675年に天文台が設立された当時、最も優れた星表の一つは、1598年にティコ・ブラーエが作成した1000個の星の星表でした。 [ 16 ] しかし、この星表は経度を決定するには十分な精度ではありませんでした。[ 16 ]フラムスティードの最初の仕事の一つは、この目的に適したより正確な星図を作成することでした。[ 16 ]
グリニッジで作成された有名な星図の1つは、王室天文官ジェームズ・ブラッドリーによるもので、彼は1750年から1762年の間に6万個の星を地図に描き、その正確さから彼のカタログは1940年代にも使用されました。[ 16 ]ブラッドリーは3代目の王室天文官で、その任期は1742年に始まりました。[ 17 ]
19世紀初頭、主な位置測定装置はトラウトン・トランジット装置と壁面円であったが、 1835年にジョージ・ビデル・エアリーが王室天文官に就任すると、彼はグリニッジ天文台にさらに優れた装置を導入する計画に着手した。[ 18 ]
位置天文学は、海軍本部にとってグリニッジの主要な機能の 1 つです。[ 19 ]王室天文官エアリーはこれを提唱し、彼が 1851 年に設置したトランジットサークル装置は、位置天文学のために 1 世紀にわたって使用されました。[ 19 ]位置天文学の難しさの 1 つは、地球の大気を通過する光の屈折を考慮することです。[ 20 ]誤差の原因には、計測機器の精度があり、さらに歳差、章動、および収差を考慮する必要があります。[ 21 ]より正確な結果を得るためには、機器の誤差の原因を追跡して考慮する必要があります。[ 18 ]
トランジットサークルは、時計とともに、地球の自転に伴って星が空の特定の位置を通過した時刻と、星の位置の垂直角度の2つの測定を行います。[ 22 ]この装置は、星の位置をプロットするために使用することも、正確な星図を使用して、装置の位置での時刻をプロットするために使用することもできます。[ 22 ]
グリニッジ王立天文台のシャックバーグ望遠鏡は、1832年の水星の太陽面通過の観測に使用された。[ 23 ]ピーター・ドロンドによってフィラメント式マイクロメーターが取り付けられ、小型屈折望遠鏡を通して観測された現象の報告に使用された。[ 23 ]太陽面通過を観測し、その時間を計測し、測定を行うことで、惑星の直径が測定された。[ 23 ]彼らはまた、コインを太陽に押し付けたときのような特異な効果についても報告した。[ 23 ]観測者は次のように述べている。
その後観察したところ、惑星のすぐ周囲に薄暗い色合いが見られ、まるで太陽の表面よりわずかに沈んでいるように見えた。

英国の天文学者は、長年にわたり王立天文台を測定の基準として使用してきました。 4 つの異なる子午線が、歴代の観測機器によって定義され、建物を通ってきました。[ 24 ]経度の基準、つまりエアリー通過円を通る子午線は、1851 年に初めて使用され、1884 年 10 月 22 日にワシントン DCで開催された国際子午線会議で世界の本初子午線として採用されました(投票は 10 月 13 日に行われました)。[ 6 ]その後、世界中の国々がこれを地図作成と時刻測定の標準として使用しました。本初子午線は、1960 年に建物が博物館になったときに天文台の中庭に真鍮 (後にステンレス鋼に置き換えられた) の帯でマークされ、1999 年 12 月 16 日以降は、ロンドンの夜空を北に向かって照らす強力な緑色のレーザーでマークされています。
1783年から1853年にかけて行われたイギリス初の三角測量以来、英国陸地測量局の地図は、ジェームズ・ブラッドリーのトランシット装置によって定義された、グリニッジ子午線の初期バージョンに基づいて作成されてきた。エアリー円(東に5.79メートル)が子午線の基準となった際、その変更による差は無視できるほど小さいと考えられた。 1936年から1962年の間に新たな三角測量が行われた際、科学者たちは、英国陸地測量局のシステムでは国際グリニッジ子午線の経度が0°ではなく、 東に0°00'00.417"(約8m)であると判断した。[ 25 ]基準線の変更に加えて、測量システムの不完全さにより原点の定義に別のずれが生じ、ブラッドレー線自体が現在では英国陸地測量局のゼロ子午線から東に0°00'00.12" (約 2.3m)の位置にある。[ 26 ]
この古い天文基準子午線は、より精度の高い基準子午線に置き換えられました。グリニッジが現役の天文台だった頃は、地理座標は、ジオイドと呼ばれる局所的な扁平回転楕円体(基準面)を基準としており、その表面は局所的な平均海面とほぼ一致していました。平均海面は世界中で最大100メートルも変動するため、世界中で複数の基準面が使用され、それぞれ異なる回転楕円体を使用していました。世界測地系や国際地球基準座標系などの現代の測地基準系は、地球の重力中心に固定された単一の扁平回転楕円体を使用しています。複数の局所的な回転楕円体から世界共通の回転楕円体への移行により、すべての地理座標が数メートル、時には数百メートルもずれることになりました。これらの現代の基準システムの主子午線は、IERS基準子午線、正式名称は国際地球回転基準システムサービス基準子午線(略してIRM)であり、ステンレス鋼の帯で表されるエアリー・グリニッジ天文子午線から東に102.5メートル離れた位置にあり、現在は西に5.31秒角の位置にある。エアリー通過の現在の位置は、51°28′40.1″N 0°0′5.3″W / 51.477806°N 0.001472°W / 51.477806; -0.001472(エアリー通過)であり、IRMは現在経度0度にある。[ 27 ]
19 世紀末からUT1までの国際時間は、サイモン ニューカムの方程式に基づいており、2013 年時点で平均太陽が UT1 より約 0.18 秒遅れ (2.7 秒角に相当) でした。2013 年には、エアリーの円とIERS 原点の中間の子午線と一致しました: 51°28′40.1247″N 0°0′2.61″W / 51.477812417°N 0.0007250°W / 51.477812417; -0.0007250。[ 28 ]

時刻を決定するための重要な機器は、主に 1851 年から 1938 年まで使用されたエアリー子午環 (ATC) でした。[ 22 ] エアリー子午環接眼レンズの十字線でマークされた (本初) 子午線が 0° 経度と世界日の開始を示すことが合意されていました。(ただし、この本初子午線は廃止されており、 100 メートル以上東にあるITRF ゼロ子午線が現代の経度を定義する標準です。) 時刻は、位置がわかっている星が望遠鏡の照準点を通過する時刻を記録することによって決定されました。[ 22 ]逆の場合、この種の機器は星図を作成するためにも使用されました。[ 22 ] 時刻決定に使用できるほど正確に位置がわかっている星は、「時計星」と呼ばれました。[ 22 ]
1925年までに、グリニッジ標準時(GMT)が正午から数えられるのか真夜中から数えられるのかについての混乱が生じ、(1928年に)国際天文学連合(IAU)は天文学的および時間的な目的でのGMTの使用を廃止し、代わりに世界時(UT)を採用した。[ 29 ] 1929年には、UTは複数の天文台の統計的組み合わせとして再定義された。[ 30 ] 1948年には、王室天文官事務所がイースト・サセックスのハーストモンソーに移転し、1957年には天文台が閉鎖され、時間測定業務が終了した。
「GMT」という用語は、もはや測定されていないにもかかわらず、天文台や英国全体で引き続き推奨されています。 協定世界時(UTC)は現代の民間時間の基礎を形成しており、UT1(銀河系外電波源から測定される現代版UT)と国際原子時(TAI、超高精度時計によって維持される時間)の優れた特性に基づいています。

グリニッジの赤い時球は1833年に設置され、公共の時刻信号として知られています。[ 31 ]現代の時球は通常低い位置にあり、 午後12時55分から上昇し始め、12時58分に最高点に達し、 午後1時に落下します。[ 31 ]
港の船員や天文台が見える範囲にいる人々が時計をグリニッジ標準時(GMT)に合わせられるように、1833年に王室天文官ジョン・ポンドは、天文台の頂上に毎日午後1時(13:00)に正確に落下する非常に目立つ時球を設置した 。当初は操作員が落下させていたが、1852年からはシェパード・マスター・クロックからの電気パルスによって自動的に落下するようになった。[ 32 ]この時球は現在も毎日午後1時(冬はGMT、夏はBST)に落下している。[ 33 ]
オリジナルの時報球システムは、モーズレーとフィールドの両氏によって製作され、費用は180ポンドでした。[ 34 ]直径5フィートの球は木と革でできていました。[ 34 ]オリジナルの時報球システムでは、八角形の部屋からロープで吊り上げられ、上部にそれを固定するための留め具がありました。[ 34 ]天文月時計で時刻を確認しながら、手動で作動させることができました。天文月時計は平均太陽時に合わせて調整されていました。[ 34 ]
ボールを落とすことで、一般の人々、船員、時計職人は遠くからそれを見て時刻を知ることができた。[ 34 ] 可能であれば、午後2時にもボール落としが繰り返された。 [ 34 ]
正午が選ばれなかった理由は、天文台の天文学者たちがその日のその時刻に太陽が子午線を通過する時刻を記録していたからである。[ 35 ]
まれに氷や雪でボールが引っかかったり、風が強すぎたりすると、ボールは落とされないことがあった。[ 34 ] [ 36 ] 1852年には、電信線で時刻信号を配信することも確立された。[ 34 ]
時報球は一般市民、クロノメーター、鉄道関係者、船員の間で非常に人気があり、サウサンプトンにも別の時報球を設置するよう請願書が出されました。[ 34 ]

1890年代には、グレート・エクアトリアル・ドームに、より大型の28インチ・グラブ屈折望遠鏡が設置されました。新しい望遠鏡は旧型のグレート・レフラクターよりも長かったため、ドームもより大きくする必要がありました。こうして、タレットの直径を超えて広がる有名な「タマネギ型ドーム」が誕生したのです。創立300周年を記念して、ドームはグラスファイバー製の新しいものに生まれ変わりました。それまで張り子と鉄でできていた古いドームは撤去されていました。
望遠鏡は1893年までに設置され、バーミンガムのチャンス社製のガラスからグラブ社が製作した直径28インチのガラス製ダブレットレンズが使用された。[ 37 ]新しいドームはT.クック・アンド・サンズ社が製作した。[ 37 ]これは、より小型のドラム型ドームに取って代わったものである。[ 37 ]
ラッセル2フィート反射望遠鏡は、海王星の衛星トリトンと土星の衛星ハイペリオンの発見に使用された有名な金属鏡望遠鏡でした。[ 38 ] 1880年代に天文台に寄贈されましたが、1890年代に撤去されました。[ 38 ]
1890年代には、ウィリアム・クリスプが設計し、1896年に完成した経緯儀パビリオンの建設も行われた。[ 39 ] 1898年には、本施設で鉄が使用されたために影響を受けた高感度磁気機器を収容するために、クリスティ囲いが設立された。[ 40 ]
1894年2月15日、天文台は爆破未遂事件に見舞われた。これはおそらくイギリスで最初の「国際テロ」事件だった。[ 41 ]爆弾は、26歳のフランス人アナキスト、マルシャル・ブルダンがグリニッジ公園の天文台近くで所持していた際に誤って爆発した。ブルダンは約30分後に死亡した。彼がなぜ天文台を選んだのか、あるいは爆発は別の場所で起こる予定だったのかは不明である。小説家のジョゼフ・コンラッドはこの事件を1907年の小説『秘密諜報員』に用いた。[ 42 ]
20世紀の大部分において、王立グリニッジ天文台はグリニッジにはなく、 1957年にイースト・サセックスのハーストモンソーに移転した。すべての部門がグリニッジにあったのは1924年が最後で、その年に鉄道の電化により磁気部門と気象部門の観測に影響が出たため、磁気観測所はサリーのアビンジャーに移転した。これ以前は、天文台は近隣の路面電車が牽引電流にアースリターンを使用できないように主張しなければならなかった。[ 43 ]
1939年に第二次世界大戦が始まると、多くの部署がドイツ軍爆撃機の射程圏外であるアビンジャー、ブラッドフォード・オン・エイボン、ブリストル[ 44 ]、バース[ 45 ]に一時的に避難し、グリニッジでの活動は最低限にまで縮小された。
1940年10月15日、ロンドン大空襲の最中、中庭の門は直撃弾により破壊された。門時計の上の壁が崩れ、時計の文字盤が損傷した。損傷は戦後に修復された。[ 46 ]

第二次世界大戦後、1947年にロンドンの光害のため、王立天文台をハーストモンソー城[ 47 ]と隣接する320エーカー(1.3 km 2)の土地に移転することが決定されました。この土地 はグリニッジの南南東70 km 、イースト・サセックス州ヘイルシャム近郊にあります。天文台は正式には王立グリニッジ天文台ハーストモンソーとして知られていました。王室天文官ハロルド・スペンサー・ジョーンズは1948年に城に移りましたが、科学スタッフは天文台の建物が完成する1957年まで移転しませんでした。その後まもなく、航海暦局、クロノメーター部門、図書館、観測機器など、以前は分散していた他の部門もハーストモンソーに再統合されました。[ 48 ]
当時グリニッジで最大の望遠鏡であったヤップ望遠鏡( 36インチ反射望遠鏡)は、1958年にハーストモンソーに移設された。[ 49 ]そこで施設のドームBに再建された。[ 49 ]そこで1960年代、1970年代、1980年代に天文学に使用された。1990年に組織が再び移転した際、ドーム内に残された。[ 48 ]
アイザック・ニュートンの生誕300周年は第二次世界大戦中に過ぎ去り、祝賀行事は延期された。その中で、ニュートン式反射望遠鏡の発明者として名高いニュートンを称え、「より大きく、より優れた」望遠鏡を建設しようという機運が高まった。約20年の開発期間を経て、ハーストモンソーにアイザック・ニュートン望遠鏡が完成した。この望遠鏡は非常に優れた性能を発揮したが、曇天が観測の妨げになっていると感じられ、より天候の良い高地へ移設する計画が立てられた。
1967年12月1日、ハーストモンソーにある王立グリニッジ天文台のアイザック・ニュートン望遠鏡がエリザベス2世女王によって開所されました。[ 50 ]この望遠鏡は、イギリス諸島で口径が最大の望遠鏡でした。[ 51 ] 1979年にスペイン領カナリア諸島のロケ・デ・ロス・ムチャチョス天文台に移設されました。 1990年に王立グリニッジ天文台はケンブリッジに移転しました。 [ 52 ]ハーストモンソーの城の敷地は、カナダのキングストンにあるクイーンズ大学の国際研究センターと、教育慈善団体サイエンス・プロジェクトによって運営されている天文台科学センターの本拠地となりました。[ 53 ]
天文台科学センターは1995年4月に開館しました。[ 54 ]移転時に残された望遠鏡の一部は、センターの運営の一環として一般向けの観測イベントに使用されています。[ 54 ]センターは、多くの古い天文台の備品を展示物として、それ自体が有名な観光および教育施設としての地位を確立しました。[ 55 ] 21世紀初頭には年間6万人の訪問者がありました。[ 54 ]

1990年、王立天文台はハーストモンソーからケンブリッジの新しい敷地に移転し、ケンブリッジ天文台のすぐ北にあるグリニッジ・ハウスに入居した。この頃には、王立天文台の焦点はイギリス諸島からの観測の実施から、技術サポートの提供へと移り、イギリスの大学の科学者と、カナリア諸島やハワイにあるイギリス所有の強力な望遠鏡(アイザック・ニュートン望遠鏡、英蘭共同ヤコブス・カプテイン望遠鏡、ウィリアム・ハーシェル望遠鏡など)との間のパイプ役を務めるようになった。[ 56 ]
RGOとエジンバラ王立天文台の民営化計画を断念した後、RGOの資金提供機関である素粒子物理学・天文学研究評議会(PPARC)は、1998年までにRGOとケンブリッジの施設を閉鎖することを決定した。 [ 56 ] RGOが機関として閉鎖されると、HM航海暦局はラザフォード・アップルトン研究所(オックスフォードシャー州チルトンのハーウェル科学イノベーションキャンパス)に移管され、その他の業務はエジンバラの英国天文学技術センターに移管された。グリニッジの旧天文台は元の名称であるグリニッジ王立天文台に戻り、国立海洋博物館の一部となった。
2002年、英国は欧州南天天文台に加盟し、現物支給による貢献としてパラナル天文台にVISTA赤外線望遠鏡を建設した。
王室天文官マーティン・リースは、PPARCがRGOを扱ったやり方を「無責任」だと非難した。[ 57 ]
2018年にアニー・モーダー天体望遠鏡(AMAT)がグリニッジのROGに設置されました。[ 58 ] [ 59 ] AMATは天文学研究に使用される4つの独立した機器の集合体であり、2018年6月までにファーストライトを達成し、以下の機器で構成されています。[ 60 ]
望遠鏡本体と、それらを運用するために必要な敷地内の工事費用は約15万ポンドで、助成金、博物館会員や後援者からの寄付、そして一般からの寄付によって賄われた。
望遠鏡は経緯台パビリオンに設置されており、[ 61 ]そこから多目的望遠鏡はコンピュータシステムによって制御されている。[ 61 ]

最初の磁気観測は、1680年に初代王室天文官ジョン・フラムスティードが王立協会の磁針を用いて行った。[ 62 ] 2代目と3代目の王室天文官エドモンド・ハレーとジェームズ・ブラッドリーも、在任中にいくつかの磁気測定を行った。[ 62 ]
19世紀にジョージ・エアリーは磁気気象部門を設立した。[ 62 ]
最初の磁気観測所は天文台の隣に建てられましたが、1900年までに磁気干渉を減らすために、メインの天文台から約300~400メートル離れた場所に2番目の観測所が建てられました。[ 63 ]どちらの建物も非磁性材料でできていました。[ 63 ]古い方の建物は磁気観測所と呼ばれていましたが、1890年代に天文台の建物に鉄が追加されたことで測定が狂ってしまったため、観測機器は磁気観測所に移されました。[ 63 ]新しい磁力計観測所も1914年までに完成しました。[ 63 ]
磁気学の研究で起こった特別な出来事の1つは、 1822年にフランソワ・アラゴとアレクサンダー・フォン・フンボルトがグリニッジで磁気観測を行ったことである。 [ 64 ] 1825年、アラゴはこの研究でコプリー金メダルを受賞した[ 64 ] (アラゴの回転も参照)。
グリニッジの天文台の建物は、グリニッジ王立博物館群の一部である天文学および航海用具の博物館となった。[ 65 ]注目すべき展示品には、ジョン・ハリソンの先駆的なクロノメーターH4があり、彼は経度委員会から多額の報酬を受け取った。また、彼の初期の 3 つの航海用時計も展示されている。これら 4 つはすべて国防省の所有物である。航海および天文学目的の精密な時間計測の歴史を記録した、その他多くの時計関連の遺物が展示されており、その中には 20 世紀半ばのロシア製の FM フェドチェンコ時計 (複数個製造された中で最も正確な振り子時計) も含まれる。また、子午線観測に使用される天文機器や、1893 年製の 28 インチの赤道儀グラブ屈折望遠鏡(英国で最大のもの) も収蔵されている。天文台の門の外にあるシェパード時計は、初期の電気式従時計の例である。
1997年には、天文台には年間40万人の訪問者が訪れていた。[ 66 ]
2005年2月、 新しいプラネタリウム、追加の展示ギャラリー、教育施設を含む1600万ポンドの再開発が開始され、ROGは2007年5月25日に新しい120席のピーター・ハリソン・プラネタリウムとともに再開した。[ 67 ]
2016年から2017年までの1年間で、博物館は241万人の来館者を記録したと報告した。[ 68 ]
2024年7月、天文台は訪問者や観光客のアクセスを改善するための改修計画を発表した。この施設は建設当時、主に科学目的で設計された。[ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]