ラドクリフ望遠鏡

ラドクリフ望遠鏡

2010 年に撮影された、サザーランドにあるラドクリフ望遠鏡の建物の航空写真。背景には南アフリカ大型望遠鏡が見える。
場所	サザーランド、北ケープ州、南アフリカ
座標	南緯32°22′44″ 東経20°48′42″ / 南緯32.37889° 東経20.81167° / -32.37889; 20.81167
組織	南アフリカ天文台
波長	光学/近赤外線
構築済み	1938-1948
初光	1948
望遠鏡スタイル	リッチー・クレティアン・ カセグレン、クーデ、またはニュートン 反射鏡
直径	74インチ（1.9メートル）
取り付け	交差軸赤道
囲い	砲塔
Webサイト	SAAOホームページ
ラドクリフ望遠鏡の位置
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ラドクリフ望遠鏡は、南アフリカ北ケープ州サザーランドにある南アフリカ天文台にある口径74インチ（1.9メートル）の光学/近赤外線 反射望遠鏡です。 ^[1]

1948年に建設が完了したとき、ラドクリフ望遠鏡は南半球で最大の望遠鏡であり、世界でも4番目に大きい望遠鏡でした。^{[注 1] [2]}現在、アフリカで2番目に大きい望遠鏡です。^{[注 2]}

この望遠鏡には測光、分光、偏光測定を行うためのさまざまな機器が装備されており、プロの天文学者が幅広い天文学研究を行うために使用されています。

ジョン・ラドクリフ（1650年 - 1714年）は、イギリスの医師、国会議員。出身校はオックスフォード大学。生涯に一度も結婚せず、相続人もいなかったため、死後、その莫大な財産の多くを慈善団体に遺贈した。^{[3]このラドクリフ・トラストは、}ラドクリフ・カメラやラドクリフ診療所など、オックスフォードとその周辺の公共事業に資金を提供した。トーマス・ホーンズビーの助言により、1773年に同団体は当時オックスフォードの北郊であった場所にラドクリフ天文台を設立した。これはイギリスで設立された2番目の常設天文台（グリニッジ天文台に次ぐ）であった。^[4]この天文台は、当初はオックスフォード大学のサビリアン天文学教授の指導の下、天文学の研究を行った。 1839年、ラドクリフ・トラストは天文台の運営のためにラドクリフ・オブザーバーに直接資金提供を開始し、オックスフォードでの観測は次の世紀のほとんどの間、生産的に続けられました。^[5]

1924年、ハロルド・ノックス・ショーがラドクリフ天文台の観測員となった。この頃までに、天文台はさまざまな理由から天文学研究の最前線に留まるのに苦戦していた。オックスフォード最大の望遠鏡は24インチ（61cm）の屈折望遠鏡だったが、これはもはや最先端の​​機器ではなく、大型の新しい反射望遠鏡に長い間追い抜かれていた。特に、アメリカの天文学者は、60インチ（1.5m）のヘール望遠鏡（1908年完成）や100インチ（2.5m）のフッカー望遠鏡（1917年完成）など、はるかに大きな機器を利用できるようになりました。^[6]

いくつかの要因により、オックスフォードはもはや研究用天文台の設置場所として適さなくなっていた。18世紀以降、市街地は大幅に拡大し、光害が著しく、視界が悪くなった。英国の天候も障害となり、雲のために夜が明けない日が多かった。隣接するラドクリフ病院は建物の拡張に熱心だったが、新しい望遠鏡を設置するのに必要な大きな囲いを設ける余地はなかった。^[6]

オックスフォードのラドクリフ天文台

ノックス＝ショーは日常的な観測に加えて、新しい望遠鏡と天文台の計画も始めた。ラドクリフ観測員になる前、ノックス＝ショーはエジプトのヘルワン天文台に勤務し、乾燥地帯に望遠鏡を設置することの利点を理解していた。^[4]

1928年に、カリフォルニア州パロマー天文台に建設される口径200インチ（5.1メートル）のヘール望遠鏡の予算が承認されました。^[7]この望遠鏡は、世界で2番目に大きい望遠鏡の4倍の集光面積を持ち、ラドクリフ天文台が建設できるものを簡単に上回る性能を持っていました。パロマーからは南の空が見えないため、新しいラドクリフ望遠鏡は、ヘール望遠鏡では観測できない天体を観測できる南半球に設置されることが決定されました。^[8]

南半球に新しい大型望遠鏡を建設するという主張は説得力があったが、当初ノックス・ショーには資金がなかった。1929年、モリス・モーター・カンパニーの所有者であり、ラドクリフ病院のパトロンでもあった億万長者の慈善家、サー・ウィリアム・モリスが、病院を拡張できるように天文台の敷地と建物を購入することを申し出た。^[3]モリスは10万ポンド（2024年時点で770万ポンドに相当^[9]）を提示したが、これは新しい南半球天文台の資金としては十分だった。^[3]

資金提供の申し出を受けて、1929年にラドクリフ・トラストは王立天文学者フランク・ダイソン卿にノックス＝ショーの提案を評価するよう依頼した。ダイソンは賛成し、計画の利点について理事会を説得した。^[3]その年の後半、ノックス＝ショー、ダイソン、アーサー・エディントン卿は、南アフリカ連邦（当時は大英帝国の自治領）の英国協会の会合に出席した。^{[3] [10]彼らはこの機会を利用して、新しい天文台の建設地として国内のいくつかの候補地を調査し、}プレトリア市近郊の丘陵地帯が最も好ましいとの結論に達した。^{[3] [10]}地元のプレトリア自治体は強く支持し、土地を寄付して水道と電気の配電システムを無料で接続することを申し出た。^[4]この場所は、市の南東4.5マイル（7.2km）のキアッパーコップ丘陵の57エーカー（23ヘクタール）の面積を占めていました。^{[4] 1930年2月から6月にかけて、}ウィリアム・ハーバート・スティーブンソンがノックス・ショーの指示と自治体の後方支援を受けて、この場所の天候と視界条件の詳細なテストを実施し、この場所は適切であると判断されました。^[10]

ノックス・ショーはグラブ・パーソンズ社に望遠鏡の設計と製作を依頼した。グラブ・パーソンズは、当時建設中だったカナダのデイビッド・ダンラップ天文台向けに製作した 74 インチ (1.9 メートル) の望遠鏡のコピーを製作することを提案した (完成は 1935 年)。設計を再利用すれば、時間の節約になり、作業の重複を避け、コストを削減できると彼らは主張した。それでもラドクリフ望遠鏡は南半球最大の望遠鏡であり続けるため、この提案は受け入れられた。

それでも、設計には 2 つの大きな変更が必要でした。まず、望遠鏡が設置されているコンクリートの支柱を、敷地の緯度の違いを考慮して変更する必要がありました。次に、直径 61 フィート (19 メートル) の円筒形の砲塔で構成される、まったく異なる望遠鏡のドームが選択されました (ダンラップ望遠鏡は半球形のドームでした)。

再利用された設計の方が早く作れるという意図にもかかわらず、建設にはいくつかの遅れが生じました。望遠鏡の主要部品は1938年に南アフリカに出荷され、プレトリアでの組み立てが始まりました。主な未解決事項は、ニューカッスル・アポン・タインのグラブ・パーソンズ工場にあった主鏡の研磨と設置でした。残りのアセンブリをテストできるように、小さな一時的な鏡がプレトリアに設置されました。 1939年に第二次世界大戦が勃発し、鏡のすべての作業が中止されました。グラブ・パーソンズは作業を軍事目的に転換する必要があり（イギリスの潜水艦潜望鏡の主な供給元でした）、ニューカッスルの工業地帯は戦略爆撃の標的になりました。潜在的な爆撃による被害から鏡を保護するために、鏡は数年間工場の近くに埋められました。鏡の製作作業は、1945年に戦争が終わるまで再開されませんでした。鏡は最終的にプレトリアに設置され、建設開始から10年以上経った1948年に 初めて光が当たりました。

ハロルド・ノックス＝ショーは1950年にラドクリフ観測員を退き、1948年にノックス＝ショーの主任補佐官として天文台に加わったA・デイヴィッド・サッカレーが後任となった。 ^{[3]サッカレーはそれ以前に}ケンブリッジの太陽物理学研究所やカリフォルニア州のウィルソン山天文台で働き、アーサー・エディントンと緊密に協力していた。^[11]サッカレーが任命された当時、ラドクリフ天文台のスタッフには他に天文学者が1人、第二補佐官のデイヴィッド・スタンリー・エバンスしかいなかった。^[11]マイケル・フィーストが1951年に新しい主任補佐官に任命されたが、その時点でエバンスは辞任し、アドリアン・ヤン・ヴェセリンクが後任となった。^[11]

運用開始当初、この望遠鏡は科学機器の不足に悩まされていました。1年以上にわたり、観測は直接写真撮影のみで、分光法が利用できるようになったのは1951年になってからでした。^[11]最初の分光器は、カセグレン焦点に取り付けられたデュアルプリズムの中解像度の機器で、すぐに観測の主要機器になりました。^[11] 1959年には、それまで銀でコーティングされていた主鏡をアルミニウムでコーティングすることが可能になりました。これにより、近紫外線波長での観測が可能になりました。^{[11] 1960年頃、この望遠鏡には}クーデ室に収容された高解像度の分光器が装備され、1970年には別の分光器が取得されました。これは、暗い天体の低解像度観測に最適化されたイメージ管分光器でした。^[11]

これらの問題の主な原因は資金不足であり、資金不足はスタッフ数と実施できる観測量にも制限を及ぼしていた。これらの問題は1951年にラドクリフ天文台が英国海軍本部（ケープタウン喜望峰にある王立天文台の所有者）と協定を結んだことで緩和された。^[11]海軍本部は、王立天文台の天文学者のためにラドクリフ望遠鏡の観測時間の3分の1を購入した。^[11]また、一部の技術スタッフは王立グリニッジ天文台からプレトリアに転勤し、訪問中の天文学者をサポートした。^[11] 1967年、英国科学研究会議が海軍本部の天文学的責任を引き継ぎ、望遠鏡の英国側のシェアを50％に増やし、英国が資金提供しているすべての観測者（ケープタウンに拠点を置く観測者だけでなく）が利用できるようにした。^[11]

ノックス＝ショーは引退後も南アフリカに住み続けたが、1970年に85歳で亡くなった。遺灰は天文台の敷地内に撒かれた。望遠鏡建設における彼の指導的役割を称え、望遠鏡の北側の支柱に青銅の記念碑が設置された。^[12]そこには次のように書かれている。

追悼
ハロルド・ノックス・ショー
1885-1970
ラドクリフ天文台、1924-1950年。彼の尽力により、
ラドクリフ天文台とこの望遠鏡が
南の空に設置され
、天文学に永続的な利益をもたらしました。

彼は星を心から愛し、
夜を恐れることはありませんでした^。[3]

• SAAOの公式ウェブサイト
• 南アフリカ天文学会による説明
• 1938 年のパテニュース映画の映像