超長基線アレイ

VLBAのアンテナ配置
VLBAの東端にあたる、アメリカ領ヴァージン諸島 セント・クロイ島のアンテナ
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超長基線アレイ (Very Long Baseline Array, VLBA) は、長基線天文台 (Long Baseline Observatory) が運用する電波望遠鏡である。VLBAはアメリカ国土全体に配置された10台のパラボラアンテナからなり、ニューメキシコ州ソコロのアレイ・オペレーションセンターから遠隔操作される。VLBAは超長基線電波干渉法 (VLBI) の技術を用いて複数のパラボラアンテナを結合し、ひとつの巨大な電波望遠鏡として運用される。同種のVLBI専用システムとしては世界最大である。建設は1986年2月に開始され、1993年5月に完成した。10台のパラボラアンテナを結合させた観測は1993年5月29日に始まった。建設にかかった費用は8500万ドルである。建設と運用はアメリカ国立電波天文台 (NRAO) が行っていたが、2016年10月1日にNRAOから分離・独立した長基線天文台が運営を行っている。

個々のVLBAステーションは口径25メートルのパラボラアンテナとコンピュータやデータ記録装置などを収容する制御施設からなる。アンテナの重量は218トンであり、真上を向いた時の高さは10階建ての建物に相当する。最も長い基線は8611キロメートルである。

VLBAのアンテナは、以下の場所に設置されている。

  • ハワイ州 マウナケア山 (北緯19度48分04.97秒 西経155度27分19.81秒 / 北緯19.8013806度 西経155.4555028度 / 19.8013806; -155.4555028 (ハワイ州 マウナケア山))
  • ワシントン州ブリュースター (北緯48度07分52.42秒 西経119度40分59.80秒 / 北緯48.1312278度 西経119.6832778度 / 48.1312278; -119.6832778 (ワシントン州 ブリュースター))
  • カリフォルニア州 オーウェンズヴァレー (北緯37度13分53.95秒 西経118度16分37.37秒 / 北緯37.2316528度 西経118.2770472度 / 37.2316528; -118.2770472 (カリフォルニア州 オーウェンズヴァレー))
  • アリゾナ州 キットピーク (北緯31度57分22.70秒 西経111度36分44.72秒 / 北緯31.9563056度 西経111.6124222度 / 31.9563056; -111.6124222 (アリゾナ州 キットピーク))
  • ニューメキシコ州 パイタウン (北緯34度18分03.61秒 西経108度07分09.06秒 / 北緯34.3010028度 西経108.1191833度 / 34.3010028; -108.1191833 (ニューメキシコ州 パイタウン))
  • ニューメキシコ州 ロスアラモス(北緯35度46分30.45秒 西経106度14分44.15秒 / 北緯35.7751250度 西経106.2455972度 / 35.7751250; -106.2455972 (ニューメキシコ州 ロスアラモス))
  • テキサス州 フォートデイビス (北緯30度38分06.11秒 西経103度56分41.34秒 / 北緯30.6350306度 西経103.9448167度 / 30.6350306; -103.9448167 (テキサス州 フォートデイビス))
  • アイオワ州 ノース・リバティ(北緯41度46分17.13秒 西経91度34分26.88秒 / 北緯41.7714250度 西経91.5741333度 / 41.7714250; -91.5741333 (アイオワ州 ノース・リバティ))
  • ニューハンプシャー州 ハンコック (北緯42度56分00.99秒 西経71度59分11.69秒 / 北緯42.9336083度 西経71.9865806度 / 42.9336083; -71.9865806 (ニューハンプシャー州 ハンコック))
  • アメリカ領ヴァージン諸島 セント・クロイ島 (北緯17度45分23.68秒 西経64度35分01.07秒 / 北緯17.7565778度 西経64.5836306度 / 17.7565778; -64.5836306 (アメリカ領ヴァージン諸島 セント・クロイ島))

これ以外に、下記の4地点の電波望遠鏡が4カ月間に最大100時間の割合でVLBAと共同観測を行う。このとき、VLBA は High-Sensitivity Array という名で呼ばれる[1]

  • プエルトリコ, アレシボ天文台 (北緯18度20分36.60秒 西経66度45分11.10秒 / 北緯18.3435000度 西経66.7530833度 / 18.3435000; -66.7530833 (協力:プエルトリコ アレシボ天文台))
  • ウェストバージニア州 グリーンバンク望遠鏡 (北緯38度25分59.24秒 西経79度50分23.41秒 / 北緯38.4331222度 西経79.8398361度 / 38.4331222; -79.8398361 (協力:ウェストバージニア州 グリーンバンク望遠鏡))
  • ニューメキシコ州, Very Large Array (北緯34度04分43.75秒 西経107度37分05.91秒 / 北緯34.0788194度 西経107.6183083度 / 34.0788194; -107.6183083 (協力:ニューメキシコ州 超大型干渉電波望遠鏡群))
  • ドイツ, エフェルスベルク電波望遠鏡 (北緯50度31分30秒 東経6度53分00.3秒 / 北緯50.52500度 東経6.883417度 / 50.52500; 6.883417 (協力:ドイツ エフェルスベルク電波望遠鏡))

基線長と角度分解能

VLBA各局の間隔(単位はキロメートル)は以下の通り[2]:

SC HN NL FD LA PT KP OV BR MK EB AR GB Y27
SC 2853 3645 4143 4458 4579 4839 5460 5767 8611 6822 238 2708 4532
HN 2853 1611 3105 3006 3226 3623 3885 3657 7502 5602 2748 829 3198
NL 3645 1611 1654 1432 1663 2075 2328 2300 6156 6734 3461 1064 1640
FD 4143 3105 1654 608 564 744 1508 2345 5134 8084 3922 2354 515
LA 4458 3006 1432 608 236 652 1088 1757 4970 7831 4246 2344 226
PT 4579 3226 1663 564 236 417 973 1806 4795 8014 4365 2551 52
KP 4839 3623 2075 744 652 417 845 1913 4466 8321 4623 2939 441
OV 5460 3885 2328 1508 1088 973 845 1214 4015 8203 5255 3323 1025
BR 5767 3657 2300 2345 1757 1806 1913 1214 4398 7441 5585 3326 1849
MK 8611 7502 6156 5134 4970 4795 4466 4015 4398 10328 8434 7028 4835
EB 6822 5602 6734 8084 7831 8014 8321 8203 7441 10328 6911 6335 8008
AR 238 2748 3461 3922 4246 4365 4623 5255 5585 8434 6911 2545 4317
GB 2708 829 1064 2354 2344 2551 2939 3323 3326 7028 6335 2545 2516
Y27 4532 3198 1640 515 226 52 441 1025 1849 4835 8008 4317 2516

最高角分解能は以下の通り:

波長(cm 90 50 21 18 13 6 4 2 1 0.7
θ H P B W {\displaystyle \theta _{HPBW}} (mas) 22 12 5.0 4.3 3.2 1.4 0.85 0.47 0.32 0.17

脚注

  1. ^ NRAO Antenna Sites
  2. ^ NRAO Website

関連項目

外部リンク

  • Very Long Baseline Array
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