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1999年8月19日、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるスミソニアンのチャンドラX線天文台センター：コンピューター、監視機器、不安な科学者でいっぱいの大きな部屋。長年のハードワークの後、2回のスクラブ打ち上げとほぼアボートの後、7回のブースターロケット発射がデリケートな機械をこのようにジョギングした後、彼らのX線望遠鏡は最終的に軌道に乗って、開こうとしているので、彼らは心配していましたビジネス。

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「それはかなりのシーンでした」とレオン・ファン・スペイブロークは思い出しました。「打ち上げはコロンビアスペースシャトルで行われ、史上最大のペイロードを搭載しました。今、一ヶ月後、準備ができました。そこで、コンピューターコマンドを送信し、待機しました。驚いたことに、80, 000マイル離れたところにある花火装置は爆発しました。これはM-80爆竹のようでした。計画どおり、宇宙船の120ポンドのドアを開きました。」

貴重な望遠鏡の繊細な鏡に宇宙のX線が初めて輝いた。科学者たちは地球に戻ってイベントを監視し、ヘッドフォンを外して画像室に駆け込んだ。長い45分間、誰もが望遠鏡から画像を取得できるかどうか、またはプロジェクト全体が「割れたガラスのバケツ」になってしまうかどうか、ファンスペイブロークが言ったように見るのを待ちました。

それから、古典的な墓の宇宙時代の単調さで、科学者が発表した：「私たちは光子を得ています。」

最初に画面上のドット（小さな光の単位であるフォトン）、次に別の、そして別のドット。遠い銀河の写真が徐々に現れました。

主にケンブリッジのスミソニアン天体物理観測所で23年以上にわたり、ハーバードスミスソニアン天体物理学センターの一部であり、故ノーベル賞受賞者のサブラマニアンチャンドラセカーにちなんで名付けられました。

最初の公式チャンドラ画像は、10, 000光年離れた超新星残骸であるカシオペアAでの巨大な恒星爆発の余波を示しており、その中心部には中性子星またはブラックホールが見えるほど鮮明です。

「爆発した星からの残骸とその周囲の物質との衝突が見られます」と、センターディレクターのハーベイ・タナンバウムは画像について説明しました。「時速数百万マイルで星間空間に衝撃波が突入し、崩壊した星である可能性のある残骸の中心近くに初めて輝点が見られます。」

チャンドラの力と可能性を証明する別の初期のX線画像は、60億光年離れたクエーサーからずっと来ました。科学者によってPKS 0637-752と呼ばれ、10兆太陽の力で放射します。現在地球を周回している別の大きな宇宙観測所ハッブル宇宙望遠鏡を補完するチャンドラは、科学者が宇宙の偉大な謎のいくつかを分析できるようにするべきです。 1年以上にわたり、X線望遠鏡は、科学界に感動と挑戦を与えてきた一連の画像を送信してきました。

たとえば、科学者が推測する天の川の中心にある電波の源である射手座A *のチャンドラの観測は、太陽の260万倍の質量のブラックホールによって動かされており、昨年の冬に動揺した。サグA *からのX線源の顕著な検出により、天文学者はこれまで以上に超大質量ブラックホールの謎を解明することに近づいています。

チャンドラの高解像度画像は、ブラックホールの新しい洞察を確実に提供します。粒子が見えなくなる前に最後のミリ秒まで粒子を調べるチャンドラの能力は、天文学者が最も極端な条件下で重力の理論を研究することを可能にします。

スミソニアンのチャンドラX線センターは、アラバマ州にあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターとの契約に基づき、宇宙ベースの天文台を運用しています。ケンブリッジのスミソニアンセンターを訪れたとき、私は多くの助けが必要でした。（予備校で物理学を学びました。）天体物理学者であり、チャンドラのスポークスマンであるWallace Tuckerは、誰にでもできる限り話をすることができました。

X線は、光波スペクトルの短い端にあります。光学望遠鏡は数万度の熱を放射する星を扱うことができますが、X線望遠鏡（ スミソニアン 、1998年7月）は最大数億度までガス状の物体を観察できます。

このように素晴らしく高エネルギーの波は、焦点を合わせたり方向を変えるのが非常に困難です。従来の望遠鏡をその前に置くと、波は単に吸収されます。

しかし、病院でのX線はどうですか？ああ、タッカーは答えました、これらの写真はただの影です。骨は肉よりも密度が高く、X線が全身を通過するときにより深い影を作ります。

「さらに、私たちははるかに長い距離とより良い画像について話している」と彼は付け加えた。 4マイル離れた場所からダイムを見るようなものです。」

波を導くための解決策は、光線を吸収する代わりに水に飛び散るように、非常に浅い角度で光線を反射するミラーを設計することでした。その後、それらは電子検出器に向けられ、保管され、後にチャンドラセンターに送信されます。

光学望遠鏡のミラーは、宇宙からの微弱なビームを集束させるディッシュですが、チャンドラのミラーは樽型です。それらの4つのペアはロシアの人形のように入れ子になっており、X線が当たる領域を広くしています。

それは新しいアイデアではありませんでした。ハンス・ウォルターは、1952年にドイツで基本的な設計作業、幾何学的な紙の発明を行いました。1970年代、リッカルドジャッコーニはこの原理をX線天文学にうまく適用しました。ジャッコーニは、特にハッブル宇宙望遠鏡の研究を指揮するために、1980年代に他の征服に移りましたが、彼のチームはここで続けました。もちろん、多くの優秀な人々がチャンドラを作成しましたが、ユニークな鏡の設計責任者であり、彼らのデザインの世界の偉大な専門家は、正式にはチャンドラ望遠鏡科学者のレオン・ヴァン・スペイブロークであると言っても過言ではありません、1970年代初頭からスミソニアンと一緒にいたカンザス州ウィチタのMIT卒業生。

「Giacconiは1960年代にアイデアを持っていました」とTucker氏は言います。「しかしNASAは懐疑的でした。チャンドラミラーは、レオンのキャリアの最高点です。」コロラド州の場合、パイクスピークの高さが1インチ未満になるほど滑らかなミラーについて話しています。私たちは、数個の原子内の滑らかさ、その完璧さにおいて事実上数学的な滑らかさについて話している。ミラーの直径は2〜4フィート、長さは約3フィート、重さは1トン以上です。

「これらのミラーを構築するためだけに特別な構造を作らなければなりませんでした」とタッカーは私に言いました。「彼らは粉末を粉砕するために世界を検索しました。最後に、テネシー州の男が、酸化セリウム化合物を開発し、スイスの樹液抽出物と混合しました。」

デリケート：表面に触れると、指先からのグリースが表面を損なう可能性があります。これらのミラーを構築するだけでなく、それらを正確に一列に固定することを想像してください。そして、スペースに投げ込まれた衝撃がそれらを傷つけないようにしっかりと固定します。

私はカシオペアAのカラー写真を研究しましたが、写真をプレートに最初に現れるドットに関連付けるのは困難でした。肖像画の作成は骨の折れるプロセスであり、究極の点描芸術です。

「光子を一度に1つずつ検出し、それらがいつ検出されたか、どこに、どれだけのエネルギーが入っているかを追跡します」とタッカーは私に言いました。

そして、これらの驚くべき光景を記録するカメラはどうですか？スミスソニアンの科学者によって設計された高解像度のものと、各X線の正確な位置と到達時間を決定するためのグリッド内にある6900万個のガラス管と、10個の特殊なデジタルカメラX線に敏感なチップには、光線の位置とエネルギーを記録するためにそれぞれ100万ピクセルが含まれています。天体の化学的性質を研究できるように、数千の異なる色の分光器のように、2つの特別なスクリーニング装置が光線を高エネルギーの虹に分散します。

「オーストラリア、スペイン、カリフォルニアのNASAのDeep Space Networkステーションからデータが送信されます」とTucker氏は続けます。「また、Chandraが次に見たい場所についての情報を72時間ごとに送り返します。ターゲットは、ピアレビュープロセスによって選択されます。」

空飛ぶ天文台は、64時間ごとに地球を周回しながら、6, 000〜86, 400マイルの楕円軌道で月のほぼ3分の1を移動します。平均して、その軌道はハッブル望遠鏡の200倍です。

他のX線望遠鏡もありますが、チャンドラは、検出できるものより20倍暗い物体を見ることができます。

チャンドラの分解能は0.5アーク秒です。つまり、12マイル離れたところから一時停止標識の文字を読み取ることができます。または、新聞の見出しは0.5マイルの距離で高さ1センチです。一方、ガス雲のX線は非常に広く観測できるため、光を通過するには500万年かかります。そして、光が私たちに到達するのに100億年かかったクエーサーを研究することができます。そのため、過去何年も見ています。私は統計が大好きです。

NASAのトップ管理者であるエドワードワイラーは、次のように述べています。チャンドラはまさにそうする用意ができています。」