전파 망원경의 역사

우주로부터의 전파는 1931년, 천둥의 전파를 연구하던 미국의 전파 기사 카를 잰스키가 발명했습니다. 독자의 접시형 전파 망원경을 만들어 잰스키의 관측을 이어받은 것이 젊은 미국인 전파 공학자 그로우트, 리버Grote Reber(1911― 2002)에서 은하수에 따라서 전파가 방출되고 있는 것이나, 몇몇 고립된 전파원이 존재하는 것 등을 밝혔습니다. 태양으로부터의 전파는 제이차 세계 대전 중 레이더 연구하고 있던 영국인 헤이 James Stanley Hey(1909― 2000)가 처음 발견했다고 여겨집니다. 우주로부터의 전파도 태양으로부터의 전파도 전파 기술의 향상이 가져온 우연의 발견입니다.

 

제이차 세계 대전 종료와 함께, 전파 천문학은 급속히 발전했습니다. 벌써 1946~1948년에는 전파 관측의 공간 분해능 부족을 극복하는 수단으로서 전파 간섭계가 영국의 마틴 라일 호주의 존 볼턴 John Gatenby Bolton(1922― 1993)등에 의해서 개발되었습니다. 한편 회전 포물선 면의 주 반사경은, 관측하다며 전파의 파장에 비해서 충분한 매끄러움이 있으면 좋습니다. 전파 천문학 초기(1950~1960년대)에는 파장 1미터에서 10센티미터 정도의 장파장에서 관측이 주류였기 때문에 요즘 건설된 대형 전파 망원경은 대부분 접시형이나 실린더형 반사 면을 경량의 철망에 의해서 구성한 것이었습니다. 반사경은 광학 망원경과 마찬가지로 천구의 뒷조사를 하고 방향을 바꾸어 두개의 회전축을 가진 가대 위에 두고 구동되지 않으면 안 되지만, 경량의 주 거울이면 지름 수십미터의 거대한 전파 망원경의 건설도 비교적 쉬웠던 것입니다. 1960년대에는 영국 죠도렐발크의 76미터 거울(1957), 호주 퍼크스의 64미터 거울(1961), 미국 그린 뱅크의 고정도 43미터 거울(1965)등이 경쟁적으로 관측이 시작되고 수소 원자의 파장 21㎝선 펄서, 퀘이사, 우주 배경 복사 등의 대발견이 잇달아 전파 천문학의 황금 시대가 열렸습니다.

 

파장이 짧은 전파에 대한 진출은 기술적 어려움 때문에 늦었지만, 1980년경부터 반도체 공학, 정밀 공학, 대형 컴퓨터 등 일선의 기술 발전으로, 전파로서 가장 파장이 짧다 밀리 파대에서 거대하고 정밀한 단일 포물선형 망원경과 간섭계의 실현이 급속히 진행됐습니다. 이는, 밀리파 대에서 우주의 저온의 분자가 내뿜는 성간 분자의 스펙트럼 선이 속속 발견되어 성간 분자 구름(암흑 성운에서 별의 형성과 은하계의 구조 등이 분명하게 된 것에 크게 자극된 것입니다. 일본에서는 도쿄 천문대(당시)노베야 마( 말하다 산)우주 전파 관측소의 45미터㎜의 전파 망원경과 밀리 어레이, 미국에서는 캘리포니아 공과 대학의 밀리 어레이, 유럽에서는 독일의 막스 플랑크 전파 천문학 연구소의 100미터 거울, 프랑스에 놓인 국제 전파 천문학 연구소인 밀리파 천문학 연구소의 30미터밀리파 거울과 밀리 어레이 등이 건설되고, 그 성과가 겨루어 진, 또 전파 간섭계는 고속 컴퓨터의 등장으로 천체의 전파 영상을 높은 분해능으로 묘사하는 전파 사진기(구경 합성 전파 간섭계로 불리는)으로 발전했습니다. 구경 합성 전파 간섭계도 짧은 파장대에 진출했고, 칠레에서 2013년부터 관측을 시작한 대형 전파 간섭 모두 ALMA(알마)을 비롯한 본격적인 밀리파·서브 밀리 미터파 구경 합성 간섭계가 은하계 내 행성 형성 현장이나 먼 은하의 진화의 관측 등으로 활약하고 있습니다.