[M-ZZ45] プラネタリーディフェンス、我々は何をすべきか

[MZZ45-05] 東京大学木曽シュミット望遠鏡搭載広視野動画カメラTomo-e Gozen と地球接近小惑星探索

*高橋 英則¹、土居 守¹、小林 尚人¹、酒向 重行¹、大澤 亮²、新納 悠¹、瀧田 怜¹、近藤 荘平¹、森 由貴¹、田中 雅臣³、諸隈 智貴⁴、冨永 望²、池田 思朗⁵、山本 泰生⁶、奥村 真一郎⁷、紅山 仁¹ (1.東京大学、2.国立天文台、3.東北大学、4.千葉工業大学、5.統計数理研究所、6.静岡大学、7.日本スペースガード協会)

キーワード：可視広視野動画カメラ、トモエゴゼン、地球接近小惑星

トモエゴゼン（Tomo-e Gozen）は東京大学理学系研究科天文学教育研究センターが所有する口径1.05m木曽シュミット望遠鏡に搭載されたモザイクCMOSカメラに、リアルタイムデータ処理ソフトウエア、自動観測ソフトウエアを合わせて構成された可視光の広視野動画観測システムである。84枚のCMOSイメージセンサーにより2フレーム毎秒で20平方度の広視野の動画を取得できる。シュミット望遠鏡の特徴である広い焦点面に渡って高精度でセンサーを配置するために、多くの機械的な工夫が盛り込まれている。毎晩の観測で生成される30テラバイトのデータは先端の情報科学的手法でリアルタイムに処理される。CMOSイメージセンサーの高速なデータ取得性能により空の迅速なスキャンに加え、サブ秒の時間分解能での高速モニタリングも可能である。現在、単色で12,000平方度をスキャンする全天動画サーベイと、3,000平方度を繰り返し観測する高頻度動画サーベイが進められている。重力波イベントのアラートを受け取ると速やかに数100平方度の自動追観測が開始される。GPSにより実現される高い時刻精度のタイムスタンプは、短時間に変動する天体をX線望遠鏡や電波望遠鏡と同時にモニタリングすることを可能にする。このようなトモエゴゼンによる高速、高頻度かつ広視野の観測は地球接近小惑星の早期発見に多大な貢献が期待できる他、微光流星、太陽系小天体の掩蔽、爆発初期の超新星、ブラックホール連星、重力波やFRBの可視光対応天体、未知のフラッシュ現象といった短時間の変動現象に関する新しい天文を開拓する。
近年、世界中の掃天観測プロジェクトにより 地球に接近する軌道を持つ地球接近小惑星が多数発見されている。小惑星探索研究グループではトモエゴゼンが行う毎晩のサーベイ観測データからの地球接近小惑星の探索を行っている。トモエゴゼンのサーベイ観測データから検出した小惑星候補天体の追跡観測を行うことで、2019年の観測開始から2022年12月までに49個の直径100 m以下の微小小惑星の発見に成功した。この42天体には国際天文学連合（IAU）小惑星センター（MPC）より小惑星仮符号が与えられた。研究グループが発見した小惑星の多くは地球-月間距離の3倍以内の極めて地球近傍を通過する、従来の観測で見逃されてきた小惑星である。また、トモエゴゼンを用いた即時追跡観測から、微小小惑星の高速自転を多数検出することにも成功している。