Home広島大学では、「特に優れた研究を行う教授職（DP：Distinguished Professor）及び若手教員（DR：Distinguished Researcher）」の認定制度を2013年2月1日に創設しました。DPは重点的課題に取り組むべき研究を行う特に優れた教授職、DRは将来DPとして活躍しうる若手人材として、研究活動を行っています。
宇宙に存在する望远镜
深泽教授は広岛大学で教鞭をとる天文学者ですが、教授の望远镜は広岛ではなく宇宙空间にあります。
深泽教授が兴味を持っているのは、人间の目に见えず、地球上の望远镜では検出できないタイプの光线である齿线やガンマ线です。宇宙で物体が発した齿线やガンマ线は、地球の大気によって吸収されてしまうため、天文学者たちはこうした光线のエネルギーに関するデータを収集する特殊な望远镜を作ってロケットに搭载して打ち上げ、人工卫星として地球の卫星轨道に乗せます。このタイプの宇宙望远镜としては、ハッブル宇宙望远镜が最も有名です。通例として、卫星に搭载する望远镜で主に日本で製造されたものは、打ち上げに成功するたびに新たな卫星名が付けられてきました。そのうち、深泽教授は以下の3机の宇宙望远镜の観测装置开発に携わっています。
- 1993年２月に打ち上げられた観測衛星「あすか」。英語名は、ASCA (Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics、旧称Astro-D）です。「あすか」はヨーロッパ、日本、米国の研究者がX線の観測に使っていましたが、2001年に太陽フレアの磁気嵐のために衛星軌道をはずれ、大気圏に突入して消滅しました。
- 2005年７月に打ち上げられた観測衛星「すざく」。「すざく」は「朱雀」から命名され、旧称はAstro-E IIです。「すざく」はX線観測装置を3機搭載していました。そのうち1機は打ち上げから数週間後に故障したものの、他の2機は10年近くにわたってデータを収集し続けました。
- 2016年２月に打ち上げられた「ひとみ」。「ひとみ」は「瞳」から命名され、旧称は础蝉迟谤辞-贬です。姿势制御机构の不具合により、翌３月末に运用が断念されました。
「10年前から『ひとみ』の観测装置开発に携わりました。継続して稼働できていれば齿线の観测ができていたのですが……」と、深泽教授は一瞬言叶を止めて、研究に费やした年月を振り返ります。「运用断念に至ったのは本当に残念でした。搭载されていた宇宙望远镜は、短期间ですが観测データを地上に送ることができたので、现在そのデータを解析しています」
「ひとみ」が送信した短期間の観測データとは、かに星雲の２時間の観測データで、当初、観測装置が正常に稼働しているかテストするために収集されたものでした。この試験観測に使われた軟ガンマ線検出器（Soft Gamma ray Detector ：SGD）は、ガンマ線のエネルギーや到来方向を測定でき、以前の宇宙望遠鏡に搭載されていた装置に比べて、背景事象のノイズ信号がはるかに少ないという長所があります。また、「ひとみ」に搭載されたSGDは大きな改善がなされてガンマ線の向きや偏光を検出する機能を搭載しており、この情報に基づいてガンマ線の放射プロセスを検討できるはずでした。かに星雲は直径約10光年のガス雲からなる超新星残骸で、中心にはパルサー（中性子星）が存在します。パルサーは自転しながら一定間隔で光を放射するため、パルサーの光の発信が地球方向に向いた時に、この光のパルスを検出できます。パルサーが灯台に例えられるのは、この自転しながら光を放つ仕組みによります。過去の観測から、かに星雲のパルサーは偏光X線を放射することが分かっており、「ひとみ」がかに星雲のデータを収集したのは、このパルサーの仕組みを解明するためでした。
かに星雲は直径がおよそ10光年で、中心に中性子星（パルサー）が存在します。深澤教授はその中性子星から放出されるガンマ線の偏光の研究を行いました。画像出典：NASA, ESA, J. Hester, A. Loll (ASU) https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1604.html
偏光は、光が全方向に揺れ动いたり振动したりするのではなく、光波がすべて同じ方向に振动することを指します。人工的に偏光を区别する例としては、海や雪に反射した太阳光线の眩しさを缓和する偏光サングラスがあります。サングラスのレンズは、一方向からの光波だけを通してそれ以外の方向からの光波をブロックするため、目に届くのは限られた方向からの光だけになります。かに星云パルサーが放出する光がどのように偏光しているのか理解できれば、かに星云だけでなく他のパルサーについても理解を深めることができると期待されています。
もし「ひとみ」に问题が起こらなければ、かに星云のテスト観测は１日半継続したと考えられています。现在、研究者らが数学的技法を使って２时间のテスト観测データの信号対雑音比（厂/狈比）を下げ、「ひとみ」が机能した短期间に得られたデータを取り出そうと试みていますが、深泽教授は、データをある程度解釈できるようになるまでには半年かかるだろうと予测しています。
研究キャリアのはじまり
深泽教授は东京大学で学士号および修士号を取得した后、1998年に博士号を取得し、2000年に広岛大学の大学院先进理工系科学研究科准教授に就任しました。现在は学部および大学院で天文物理学および天文学を教えるほか、博士课程の学生を指导しています。
深泽教授は早くから天文学に関心を持ち、その関心が失せることはなかったと言います。
「子供の顷に祖母が望远镜を买ってくれて、その望远镜で空を见るのが好きでしたね。カール?セーガンのテレビ番组も好きでした。セーガンがアインシュタインの相対性理论を説明したのをよく覚えています」
カール?セーガンが司会を務める番組「コスモス（宇宙）」（Cosmos: A Personal Voyage）の初放映は1980年のことでした。セーガンは米国コーネル大学の天文学者でしたが、一般の人たちに天文学をわかりやすく説明し、世界中の家庭でよく知られた名前となりました。深澤教授は子供時代のヒーローだったセーガンの例にならい、天文学を一般の人たちに知ってもらうための努力も惜しみません。例年、教授は高校生、そして地元の大人たちを対象にした公開講座を、それぞれ年に1回ずつ実施しています。
幼少期の天文学に対する兴味を振り返り、宇宙研究に一般の人たちが兴味を持つ理由について语る深泽教授。
「日常生活では起こらない、とても大きなスケールの现象に対する兴味は、谁しも持っているものだと思います。天文学が语る物体や现象は、とてもスケールが大きく日常からかけ离れているので、理解するには想像力が必要になりますが、みなさん、それをとても楽しんでくれます。多くの人が宇宙に兴味を持っていますから、新しい発见を伝えるのは大切なことだと思います」と深泽教授は语ります。
地球上の装置
もともとは宇宙望远镜のために设计した仕组みを、地上で使用する装置に応用するケースもあります。たとえば、シリコンとテルル化カドミウムを素材として使った両面ストリップ型ガンマ线検出器は、地上で、天文学とは异なる分野で使用されています。ガンマ线は原子核の放射性崩壊によって放出され、宇宙望远镜で齿线を検出する仕组みは、地上で放射线を検出する场合と科学的には原理が同じです。ガンマ线検出器に使用されているこの原理はコンプトン散乱と呼ばれ、この原理を発见したアーサー?コンプトンは1927年にノーベル物理学赏を受赏しました。光の粒子（光子）が他の粒子にぶつかると、光子は散乱して低いエネルギーにシフトします。このシフトを计测することにより、光波の発生源や到来方向を数学的につきとめることができます。
福岛第一原子力発电所事故のように原子炉の损伤などが起こると、环境中に放射性同位体が飞散します。従来のガイガーカウンターのような放射线検出器は、放射线が测定时点において测定地点付近に存在するかどうかしか特定できません。そこで深泽教授は、2013年に広岛大学の研究チームおよび产业界との共同研究により、リアルタイムで放射性同位体の强度、位置、种类を现场で测定できる携帯型カメラを开発しました。
「同様の技术は既に存在していますが、我々が开発したカメラのユニークな点は、どの放射性同位体がガンマ线を放出しているか特定できるスペクトルを生成することです。検出された放射性同位体の种类が正确に分かれば、放射线の発生源を确実に特定することができます」
深泽教授は、宇宙の宇宙望远镜を地上の装置に応用することを検讨しています。
福岛第一原発の事故では、大量のセシウムが広范囲に放出されました。今回开発されたポータブルカメラでセシウム放射性同位体が検出された场合、ほぼ确実に福岛第一原発の事故に由来するものだと考えられます。しかし、もし他の种类の放射性同位体が検出された场合、それらの発生源を确かめる必要が出てきます。放射线の発生源をつきとめることで、研究者や政府は放射性同位体が环境中でどのように移动するかを理解し、さまざまな放射能対策の効果を比较することができるようになります。
进行中のプロジェクト
現在、深澤教授は2008年6月にNASAによって打ち上げられたフェルミガンマ線宇宙望遠鏡（Gamma-ray Large Area Space Telescope）に携わっています。広島大学はこの望遠鏡を構成するシリコンセンサーの開発製造に関わり、フェルミプロジェクトの日本側の代表機関を務めています。ガンマ線はほとんどの物質を透過するため、光学望遠鏡では可視光波と違って鏡によって反射されず、入射角を測定できません。シリコンセンサーを利用するとガンマ線粒子の入射角を高い精度で測定できるため、このセンサーを搭載した望遠鏡を使ってガンマ線の発生源を正確に特定することが可能です。
深澤教授は、次々と星を産み出す銀河であるケンタウルス座Aの研究をしています。ケンタウルス座Aの中心には超大質量ブラックホールが存在し、２つのガンマ線ローブが噴き出しています。画像出典：ESO/WFI (Optical); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submillimetre); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (X-ray) http://www.eso.org/public/images/eso0903a/
これまでに、フェルミ望远镜を使って地球に最も近い电波银河のひとつであるケンタウルス座础の観测が行われました。ケンタウルス座础の中心には超大质量ブラックホールが存在しますが、このブラックホール近辺から齿线と电波を放つビーム（ジェット）が、数千光年先までの宇宙空间に放出されています。そこで研究者らがフェルミ望远镜のデータを精査したところ、银河の真ん中を一笔书きするように、２つのガンマ线ローブが银河核から喷き出していることが分かりました。このことから、ブラックホールはすべての物质を吸収して何も放出しない、というこれまでの仮説が正しくない可能性が出てきたのです。
「放出された电波を観察して、このブラックホールの存在と、ブラックホールがジェットを喷き出していることは分かりました。ですが、その放射の仕组みをしっかりと理解するには、齿线やガンマ线検出器を使って、高エネルギーの光を観察する必要があります」
深泽教授は、物理的なアクセスが不可能な望远镜に复数の装置を搭载し、観测するためのロジスティクスを考えるのも、研究の魅力のひとつだと言います。
「この研究の面白いところは、観测计画を练ることです。天体の観测は、天体ごとに异なる条件や観测したい事象の特性などを考虑して、いつ観测を行うかを计画する必要があります。时には、同じ対象を异なる装置で観测を行いたいこともありますから、复数の望远镜を使って同时に复数の観测を行うためのプランを练る必要もあります。また、天文学でもうひとつ面白いのはデータの解析です。解析结果が出た时は兴奋しますね」
ブラックホールの端で见られる齿线やガンマ线のジェットが、活発に活动しているように见えることを热心に説明する深沢泰司教授。
「结果が出た后は论文を书きますが、このステップは时间がかかります。论文执笔はあまり楽しい作业ではないですね」と言いながら、深泽教授は2016年9月现在400本以上の论文を共同执笔しています。宇宙についての新しい発见を他の研究者や一般の人たちと共有したいという思いが、深泽教授の研究に対するモチベーションとなっています。
