太陽系の生きた化石「彗星」を
天体望遠鏡と分光器で分析する

　約46億年前に誕生したとされる太陽系。その大いなる謎を解き明かそうと研究を続けているのが京都産業大学の河北秀世教授だ。

　学生時代は情報工学を学び、卒業後は大手電機メーカーに就職。趣味で始めた天文学研究で数々の成果を出して研究者に転身したという異色の経歴の持ち主だ。今や世界でも指折りの天文学者となった河北教授の研究対象のひとつが彗星である。

「彗星は氷や塵などでできた小天体で、太陽系誕生の際に惑星などをつくった材料の塊の生き残りだと考えられています。つまり彗星は、46億年前の姿をとどめ続けている『生きた化石』です。彗星を詳しく調べることで太陽系誕生の秘密を解き明かそうとしています」

　河北教授が研究で用いるのは分光学という手法だ。彗星は太陽に近づくと氷が溶けてガスを発生させる。そのガスが太陽の光を吸収して再放出する際のパターンを分析するのだ。原子や分子はそれぞれ特定の光だけを吸収・放出するため、光を分離して解析することでガスに含まれる原子や分子を特定できる。

「天体望遠鏡で彗星から集めた光を分光器にかけ、波長によって数万色に分離して分析を行います。この手法はまさに物理学です。謎に満ちた宇宙の正体が、物理学を通して目に見える形で現れるのが研究の醍醐味です」

神山天文台で開発した観測機器で
世界初の新星爆発を学生が発見

　河北教授の研究拠点は、自身が台長を務める京都産業大学神山天文台だ。国内最大級の口径1.3mの反射式望遠鏡をはじめ、多彩な観測装置や実験・開発機器を備えている。神山天文台の特徴は、産学連携で独自の観測装置の開発も行っている点だ。

「研究のひとつの価値は、オリジナルのアイデアや手法によって、人と違う観測・分析を誰よりも早く行うことにあります。だからこそ私たちは独自の装置開発を行い、神山天文台でしかできない観測・分析を行っています」

　実際に、近赤外線を約7万色に分離して分析できる世界屈指の近赤外線高分散分光器や、可視光の偏光情報を約1万色に分解した光ごとに測定できる世界的にも珍しい可視光高分散偏光分光器などを、河北教授や学生・研究員が国内外の研究機関や企業と協力して開発し、数々の成果を上げている。

　成果のひとつが、京都産業大学の学生による世界初の新星爆発の発見だ。通常は非常に高温となる新星爆発だが、分子が存在するほど低温の新星爆発を発見したのだ。

「神山天文台はキャンパス内にあり、学生でも毎日使用できます。他の天文台にはない地の利を活かすことで成し得た新発見です。新星は爆発の瞬間に多くの元素を生み出し、新星爆発時にだけつくられる元素も存在します。それらの元素は彗星や隕石などにも含まれており、新星を研究することで、太陽系を形成した物質がどこから来たのかを解明することにもつながります」