How do we study the stars? - Yuan-Sen Ting

星の研究方法は？ - ユアン セン・ティン

翻訳: hiroko fujikawa 校正: Tomoyuki Suzuki

The city sky is, frankly, rather boring.

都会の空ははっきり言って つまらないものです

If you look up at the patches of murk between buildings,

建物の合間からのぞく暗闇を 見上げると

you might be able to pick out The Big Dipper,

北斗七星あるいはオリオン座の３つ星が

or perhaps, Orion's Belt.

見つかるかもしれません

But hold on.

でもちょっと待って

Look at that murky patch again and hold our your thumb.

もう一度 暗闇の一点を見つめ 親指を差し出してください

How many stars do you think are behind it?

その後ろに幾つの星が 隠れているでしょう？

Ten, twenty? Guess again.

10か20ですか？ もう一度考えて

If you looked at that thumbnail-sized patch of sky

親指サイズの範囲の空を

with the Hubble Space Telescope,

ハッブル宇宙望遠鏡で見ると

instead of points of light, you'd see smudges.

光る点のかわりに ぼやけた輪郭が見えるでしょう

These aren't stars.

それは星ではありません

They're galaxies, just like our Milky Way.

私達のミルキーウェイと 同じような銀河です

Cities of billions of stars,

それは何十億もの星の集まりで

and more than 1,000 of them are hidden behind your thumb.

1000以上の銀河が 親指に隠れています

The universe is bigger than you can see from the city,

都会で見上げる空より もっと宇宙は大きく

and even bigger than the starry sky you can see from the countryside.

星屑をちりばめたような田舎の空よりも 宇宙はさらに大きいのです

This is the universe as astrophysicists see it,

これが天文学者が見る宇宙で

with more stars than all the grains of sand on Earth.

そこには地球上の全砂粒の数よりも 多くの星があります

By staring up at the stars at night,

夜の星を眺めることは

you've taken part in the oldest science in human history.

人類の歴史上 最も古くからある科学に 参加することです

The study of the heavens is older than

天空の研究は

navigation, agriculture, perhaps even language itself.

航海術 農業 あるいは 言語そのものより古いですが

Yet unlike other sciences, astronomy is purely observational.

他の科学と違い 天文学は純粋に観測が主となります

We cannot control the parameters of our experiments from lab benches.

研究室の椅子に座って 実験のパラメータは操作できません

Our best technology can send man to the moon,

私達は最高の技術をもって 月まで人類を送り

and probes to the edge of the solar system.

また 太陽系の端まで探索できますが

But these distances are vanishingly small

星と星の間のとてつもない空間に比べると

compared to the yawning gulfs between stars.

その距離は ほとんど無きに等しいといえます

So how can we know so much about other galaxies,

他の銀河が 何でできていて 幾つあり

what they're made of, how many there are, or that they're even there at all?

または本当にそこに存在するのかを 知る方法は？

Well, we can start with the first thing we see when we look up at night: the stars.

夜の空を見上げた時に見える 最初のものから始めましょう： 星です

What we are trying to learn is their properties.

私達が学ぼうとしているのは その特性です

What are they made of? How hot are they? How massive? How old?

何でできているか？ 温度は？ 質量は？ 年齢は？

How far are they from Earth?

地球からの距離は？

And believe it or not,

信じがたいでしょうが

we can learn all of these things simply from the light shining in the sky.

空で輝いている光だけで それらを知ることができます

We can decipher one kind of stellar message by turning starlight into rainbows.

星の光を虹に変えることによって そのメッセージを解読できます

When you look at a rainbow on Earth,

地球上で虹が見えるのは

you're really looking at light from our Sun

実は太陽の光が

being scattered through water droplets in the atmosphere

大気中にある水滴を通る時に散乱し

into all the different wavelengths that make it up.

太陽光を構成している様々な波長の光へと 分解するからです

And we study the light from other stars,

他の星からの光を研究する時には

we can create rainbows on demand using not water droplets,

水滴のかわりに

but other specific instruments that disperse light.

光を分散させる特別な機器を使うことで 虹を作り出すことができます

When we look at the scattered light from our sun,

太陽からの散乱光を見ると ある異常が見えます

we see something strange: dark lines in our rainbow.

虹の中の黒線です

These lines are the characteristic fingerprints of atoms.

それらの線こそが 原子の指紋となる特徴なのです

Each type of atom in the solar atmosphere soaks up light at specific wavelengths,

太陽圏にある各種の原子は 特定の波長の光を吸収し

and the amount of absorption depends on how many of these atoms there are.

しかも 吸収量は 含まれる原子の量に依存します

So by observing how much light is missing at these characteristic wavelengths,

この固有の波長における 光の減少量を観察することによって

we can tell not only what elements are in the Sun's atmosphere,

太陽圏中に含まれる元素の種類だけでなく

but even their concentrations.

その組成もわかるのです

And the same idea can be applied to study other stars.

同じ方法が 他の星の研究にも使えます

Make a spectral rainbow, see what's missing,

スペクトルの虹を作って 何が欠けているかを分析し

and figure out which elements are present.

存在する元素を解明するのです

Bingo. Now you know what stars are made of.

正解！ 星が何でできているか判明しました

But we aren't restricted to just the wavelengths that our eyes perceive.

しかし目で知覚できる波長に 制限されているわけではありません

Consider radio waves.

ラジオの電波を考えてみてください

Yes, they can bring the Billboard Top 100 to your car,

ビルボードのトップ100が 電波によって車に届きます

but they can also travel almost unimpeded through space.

電波はほぼ何の障害もなく 空間を伝わります

Because they've come so far,

電波はとても遠くから届くので

radio waves can tell us the very early history of the universe,

ビックバン後の数千年からの 宇宙の歴史の初期を

from just a few thousand years after The Big Bang.

語ってくれるのです

We can also study the infrared light, emitted by colder objects,

宇宙空間にあるガスや塵雲といった 低温の物質から発せられる

like the gas and dust clouds in space,

赤外線を研究することもできます

and the ultraviolet light from the hot stars recently born from those clouds.

そのような雲から生まれたばかりの 熱い星の紫外線を研究することもできます

Studying different wavelengths not only gives us

異なった波長を研究することによって

a more complete picture of any single object

個々の天体の全体像が分るだけでなく

but also different views of the universe.

宇宙を別の視点から見ることができます

For this reason, astrophysicists use several different kinds of telescopes

このため天文物理学者は 様々な望遠鏡を使って

covering the spectrum from the infrared to the ultraviolet to the X-ray,

赤外線から紫外線 さらにはX線までの スペクトルを捉えます

from giant radio dishes to giant silver mirrors to space satellites,

巨大な円形電波望遠鏡 巨大な銀鏡から 宇宙望遠鏡まであり

detecting light that would be otherwise blocked by the Earth's atmosphere.

地球の大気によって妨げられる 光も検知することができます

Astrophysicists don't just see

天文物理学者は

the billions of stars among the billions of galaxies in the universe.

宇宙の数十億の銀河の中の 数十億の星を単に見るだけではなく

They hear, feel and sense them through many channels,

それぞれが異なる謎を解き明かす 個々のデータを通して

each revealing a different story.

彼らは 星々を 聞き 感じ 読み取っているのです

But it all begins with light, the kind we can see and the kind we can't.

目に見えるものも見えないものも 全て光から始まります

Want to know the secrets of the Universe?

宇宙の謎を解き明かしたいですか？

Just follow the light.

では光を追いかけてください