宇宙を広く測るNASAのローマン宇宙望遠鏡、その役割と注目点

NASAの**ナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡（Roman Space Telescope）**は、宇宙を「狭く深く」見るジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とは異なり、広大な空を繰り返しスキャンして、銀河や惑星を統計的に調べるための観測所です。約40億ドル規模のミッションとされ、2026年8月30日にスペースXのファルコンヘビーで打ち上げられる予定です。

WFIRSTから、ナンシー・グレース・ローマンへ

この計画は当初、**WFIRST（Wide-Field Infrared Survey Telescope）**と呼ばれていました。2020年、NASA初の主任天文学者で、ハッブル宇宙望遠鏡の実現を後押しした人物として知られるナンシー・グレース・ローマンにちなみ、現在の名称へ変更されました。

主鏡の直径は2.4mで、ハッブルと同じ大きさです。しかし、違いを生むのは主鏡のサイズだけではありません。ローマンの**広視野装置（WFI）**は、ハッブルの少なくとも100倍の範囲を一度に捉えられます。「50倍」という説明もありますが、NASAの公式資料が示しているのは「少なくとも100倍」です。

何を調べる望遠鏡なのか

暗黒エネルギー――加速膨張の正体を探る

宇宙は膨張しているだけでなく、その膨張速度が加速していると考えられています。この加速を生む未知の要素が、暗黒エネルギーです。

ローマンは、広い範囲にある銀河の分布を3次元的に測定し、銀河団や銀河の形状も調べます。さらに、爆発する星であるIa型超新星の明るさと距離を測定します。これらを組み合わせることで、暗黒エネルギーが時間とともに変化しているのか、単純な宇宙定数として振る舞うのかを検証できます。

暗黒物質――光を曲げる重力から地図を作る

暗黒物質そのものは光を出さないため、通常の望遠鏡で直接見ることはできません。そこでローマンは、暗黒物質を含む手前の物質が、さらに遠くの銀河から来る光をわずかに曲げる弱い重力レンズ効果を利用します。

多数の銀河の形のゆがみを測定すれば、宇宙にどのように物質が集まっているかを推定できます。銀河の分布と構造の成長を同時に調べることで、暗黒エネルギーだけでなく、現在の重力理論が宇宙規模でも成り立つのかという問題にも迫ります。

系外惑星を「数える」新しい方法

ローマンの重要な観測の一つが、銀河系中心部を対象にした銀河バルジ・タイムドメイン・サーベイです。数億個の恒星を継続的に監視し、恒星の手前を別の恒星や惑星が通過した際に起きる、短時間の増光を探します。これは重力マイクロレンズ法と呼ばれる手法です。

この方法は、恒星の前を惑星が横切ることで明るさが変わるトランジット法とは異なり、恒星から遠く離れた軌道を回る冷たい惑星や、恒星を持たず銀河を漂う自由浮遊惑星にも感度があります。NASAの現在の見積もりでは、この手法によって約10万個の惑星を見つける可能性があります。「最大20万個」という数字は一部の資料に見られますが、現時点のNASA公式の説明とは一致しません。

惑星を直接撮影するコロナグラフ

ローマンには、WFIに加えて**コロナグラフ装置（CGI）**も搭載されます。コロナグラフは恒星のまぶしい光を抑え、その近くにある暗い天体を浮かび上がらせる装置です。

CGIの主な目的は、系外惑星や惑星形成中の円盤を直接撮影・分光するための技術実証です。生命が存在できる可能性のある小さな惑星を将来のミッションで調べるために必要な、恒星光の抑制技術を発展させます。

打ち上げ後はL2へ

打ち上げ後、ローマンは太陽と地球の重力がつり合う**太陽・地球系の第2ラグランジュ点（L2）**付近へ向かいます。L2は地球から約150万km、約100万マイル離れた場所です。ローマンはそこで太陽を周回しながら、地球との位置関係を保って観測を続ける計画です。

ケネディ宇宙センターでは、打ち上げに向けた大きな節目として、探査機に約290米ガロン、約1,100Lのヒドラジン推進剤を充填する作業が完了しました。ヒドラジンは、ロケットから分離した後の軌道修正や、L2付近での位置維持に使われます。

NASAが示す標準ミッション期間は約5年で、10年間の運用を目標としています。技術仕様では、打ち上げ機はファルコンヘビー、観測地点は太陽・地球系L2点、データ伝送速度は毎秒250〜500メガビットとされています。

ウェッブとは競合せず、役割を分担

ローマンとジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、同じ種類の観測を奪い合う存在ではありません。

ローマンは、近赤外線で広い空を高速に調べ、珍しい天体や宇宙の傾向を大規模なデータで見つけることに向いています。一方のウェッブは、対象を絞り込み、より深く、細部まで観測することを得意とします。ローマンが膨大な候補の中から重要な天体を見つけ、ウェッブがその一つを詳しく調べるという連携が期待されます。

なお、「年間500テラバイトのデータ」や「ハッブルなら約100年かかる銀河系の観測を1か月で完了する」といった数字は報道や解説記事で紹介されていますが、今回確認できたNASAの高信頼資料では十分な裏付けを確認できませんでした。NASAが公式に強調しているのは、ハッブルの少なくとも100倍という広い視野、約10万個の惑星を見つける可能性、そして約10億個の銀河の光を生涯にわたって測定できる規模です。

ローマンの強みは、単に「もっと遠くを見る」ことではありません。広大な宇宙を同じ方法で繰り返し測ることで、銀河、惑星、超新星がどれほど存在し、どのように分布しているのかを明らかにすることです。その統計的な視野が、暗黒エネルギー、暗黒物質、系外惑星の研究を次の段階へ進める鍵になります。