kiso16

1.Discovery Observations（検出観測）

　現在２万個を超える小惑星が検出されている。これらは大部分が小惑星帯にある小惑星である。直径が10kmを超える小惑星では、16-17等級の明るさになるので、口径 30cm程度の望遠鏡でCCDと組み合わせると十分に捉えることができる。そして、アマチュア天文家もCCD観測を行うようになった現在では、アマチュア天文家による検出が次々と行われている。しかしNEA（地球近傍小惑星）の観点においては、直径10kmのものはほとんど検出されており、30個ほどになっている。直径1km程度のNEOは3000個あまりと言われているが、これまでに100個あまりが検出されているだけで、アマチュア天文家の検出は数個のみである。直径1kmの小惑星が小惑星帯にあると、20-22等級の明るさで、地球によほど近ずかないと、17等級の明るさにならないためである。

　現在検出されているNEAは400個近くにもなっている。図１に年毎の検出されたNEA の累積数が示されている。1970年以降の検出数の増加は、G.Hellin や G.Schoemakerなどによるパロマー山50cmシュミット望遠鏡による写真観測から得られた成果である。その観測の限界等級は18等級であったので、検出数はあまり多くなかった。1989年はアリゾナ大学のスペース・ウォッチ望遠鏡が動き出した年である。特別にデザインされたスキャンニングCCDによって21等級より暗い所まで系統的に観測するものであったので毎年20～40個のNEAが次々と検出されている。

1996年にハワイ・ハレアカラ山にアメリカ空軍によるNEA検出用の1m望遠鏡が完成して検出観測を始めた。この望遠鏡をNEATとよんでいる。1997年にはローウェル天文台の望遠鏡に広視野CCDを取り付けたLONEOS(Lowell NEO Survey)が完成し、観測を始める。同じ1997年にESA(European Space Agency)のスペース・デブリ検出用の1m望遠鏡がカナリー島に完成し、この望遠鏡の一部の観測時間がNEO検出用に使われることになっている。

　ここに示したような望遠鏡が全部働き始めると、毎年100-200個のNEAが検出される事になる。しかし、これらの望遠鏡が検出しても、そのfollow-up observations （追跡調査）がなければまたたくうちに見失ってしまう事になる。それぞれの望遠鏡で追跡観測を行えば、検出能率が落ちる。追跡観測用の望遠鏡が不可欠である。

2.Follow-up observations（追跡観測）

追跡観測には国際的な協力が必要である。スペースウォッチ望遠鏡の場合の検出を考えてみよう。この望遠鏡では通常同じ星野を一晩に３回観測する。小惑星の軌道要素は６個であるから３回の観測（赤経、赤緯の値）があれば軌道は決められる。しかし、観測データには誤差があり、しかも数時間の小惑星の動きだけで軌道決定するので、検出から日が経てばたつほど誤差が大きくなる。

1996年3月に検出された1996FQ3を見てみよう。私達は木曽観測所の105cmの望遠鏡の CCDによって1996年4月25日に追跡調査を行い、捉えることができた。（写真１）しかし、この観測から求められた位置は、予報値から30秒角もずれていた。もし、１年間追跡調査がなされなければ、６分角以上ずれていて、木曽観測所のCCDの視野10分角では捉えきれなくなっていたことになる。

　スミソニアン天文台の小惑星センターが世界中で観測されるデータを集めて、次々と軌道計算をしている。そして、観測回数が十分でないために予報位置の精度の悪いものを拾い出して表をつくっている。この表は日に日に（時には３日位、間があくことがある）更新され、インターネットを通じて、いつでも見る事ができるようになっている。上記の1996FQ3はそのようなリストから、急いで追跡観測しなければいけないものを選んで観測したものである。

1996FQ3は17等級と比較的明るいので小型望遠鏡でも観測可能である。写真２に各等級の小惑星の追跡観測が示されている。20等級を超えるとCCDの雑音が目立ちはじめ、動きの速い小惑星(1996HN)では露出時間を長くしても像が伸びるだけで、各CCDピクセルにおける光量があまり増えないのでより厳しくなる。

　この時の観測で捉えられたもっとも暗い小惑星は20.7等級の1995AMであった。明るい小惑星では星の位置を基準にして2枚の画像を重ねて小惑星の位置の変化を示したが、1995AMの場合には、小惑星と思える光の点を基準にして２枚の画像を重ねることにより、小惑星の像をより明らかにする方法をとった。この場合、雑音信号と混同する可能性があるので、数十分後にもう１対の観測をして、２つの小惑星像の動きが予報された動きから大きくはずれていないかを見る事によって確かめた。決定された位置は予報値から120秒角も離れていた。1995AMは検出以来追跡観測が行われずに1年あまり経っていたためである。

3.NEOを逃さないために

　このように追跡観測は重要であるが、20等級を超えるものを捉えるには望遠鏡の口径が1m前後と大きくなければならない。そのため追跡調査が有効に行える望遠鏡の数は少ない。木曽観測所の場合、シーイングによる星像にあまり良くなく、私達の観測した時にはかなり良いほうであったが、それでも３秒角をやっときる程度であった。もし、星像が１秒であれば、CCDのピクセル当たりの光量が10倍近く明るくなり、背景光の影響などを考慮しても22等級にまで達する観測ができるはずである。スペースウォッチや NEAT等はこのレベルの検出観測をしている。

一方、望遠鏡の焦点距離に合わせて、CCDのピクセル当たりの角度の秒数を大きくできれば、背景光の影響は大きくなるが、単位ピクセルに入る小惑星からの光量を増やす事が可能となる。しかし、日本の多くの公共天文台が採用しているカセグレン焦点では焦点距離が長くなりすぎて、それにマッチするように１ピクセルを大きくしたCCDはほとんど作成不可能である。多くの追跡観測用の望遠鏡があれば、CCDの視野は狭くてもかまわない。検出の日から早い時期に追跡観測をすれば、仮に決めた軌道要素が少々悪くても予報値はあまり大きく離れないで、十分に視野の中に捉えられる。この事が逆に、検出観測に劣らず追跡観測用の望遠鏡が必要な理由である。ここで示したように検出観測と追跡観測が両輪となった体制がより早くとれる事が望まれる。なお、本稿に示された写真は磯部とD.J.Asherが観測して、Asherが解析したものである。

（国立天文台）