天体写真の撮影 デジタル一眼レフカメラ④

○構図合わせ
　星野写真の場合、構図は自由でいいが、やはり見映えのする構図というのがあるので、星座早見盤などで見当をつけるといい。星景写真の場合は、地上の風景をいかにうまく入れるかだが、ここはセンスしだいだ。何枚も撮影するうちにコツもつかめるだろう。
○シャッタースピード
　カメラのシャッタースピードはバルブにしておくが、実際のシャッタースピードは数秒〜数分間というのが普通だ。日周運動のため星はどんどん動いていくが、広角レンズなら15〜30秒ぐらいでも点像に写る。正確には、レンズの焦点距離や星の赤緯などによって点像に写る時間が変わるが、5秒間隔くらいで試し撮りをすると感じがつかめるだろう。シャッタースピードを数分〜数十分にすると、昔の理科の教科書でよく見たような星の軌跡を写すことができる。なお、シャッタースピードが長くなるとノイズが増えるが、長秒時露光のノイズ低減（ノイズリダクション）という機能があるので、これをオンにするといい。
○作例はＥＯＳ Ｋｉｓｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｘ＋ＥＦ24㎜で撮影した春の星座。国際宇宙ステーション（ＩＳＳ）が画面を横切っている。露出60秒。

天体写真の撮影 デジタル一眼レフカメラ③

○絞りは全開
　できるだけ暗い星まで写すため、絞りは全開にする。ただし、絞り全開だとレンズの収差が目立つため、画面の端の方の星が点に写らない場合、1〜2段階絞るといい。
○ピントは無限遠（∞）
　星は無限遠の距離にあるので、ピントは無限遠に合わせる。しかし、実はこれが難しい。マニュアルフォーカスにして明るい星に合わせるのだが、ファインダーでこれをやるのは至難のワザだ。最近のカメラにはライブビュー機能があるので、明るい星を拡大してピント合わせするといい。オートフォーカスにして月やできるだけ遠くの地上の風景に合わせる手もある。
○シャッターはレリーズで
　バルブ撮影ではシャッターを押しっぱなしにしなければならないが、指で押すとブレてしまうので、レリーズ（リモートコントローラー）を使う。タイマー機能のついたものやワイヤレスのコントローラーもあり、好きなものを選ぶとよい。

天体写真の撮影 デジタル一眼レフカメラ②

○撮影モードはマニュアル露出（Ｍ）モード、シャッタースピードはバルブ（ＢＵＬＢ）
　デジタル一眼レフカメラはシャッターボタンを押すだけの全自動撮影が可能だが、昔ながらのマニュアル露出などもできるようになっている。天体写真撮影では数秒〜数分間という長時間露光で撮影するので、撮影モードはマニュアル露出モードとし、シャッタースピードはバルブにする。
○ＩＳＯ感度は最高
　露出時間が同じでも、ＩＳＯ感度が高いほど暗い星がよく写る。ＩＳＯ感度は一番高い数字（ＥＯＳ Ｋｉｓｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｘだと1600）にしよう。ただし、ＩＳＯ感度を高くするとノイズが目立って画質が悪くなるので、その場合1〜2段階低い数字にする。
○記録画質は最高、またはＲＡＷ
　記録画質はＪＰＥＧなら最高にしよう。または、生データであるＲＡＷで撮影して、キャノンＤｉｇｉｔａｌ Ｐｈｏｔｏ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌなどのソフトウェアで現像するという手もある。天体写真撮影の場合は特に、ＲＡＷで撮影すると見映えのする写真に仕上げることができるので、ぜひ試してみよう。

天体写真の撮影 デジタル一眼レフカメラ①

　デジタル一眼レフカメラがあれば、コンパクトデジタルカメラよりもずっと本格的な天体写真撮影ができる。地球の自転によって星は日周運動をしているため、星雲星団銀河のクローズアップ写真を撮影するには赤道儀という機材が必要だが、標準〜広角レンズを使った星野・星景写真なら赤道儀がなくてもだいじょうぶだ。夏は天の川が最もきれいな季節なので、田舎に行くときはぜひ天の川の撮影にチャレンジしてみよう。
○カメラは三脚に固定
　デジタル一眼レフカメラで天体写真を撮影するには、撮影モードをマニュアル露出（Ｍ）モードにして、長時間露光（バルブ）撮影を行う。実際の露出時間は数秒〜数分間といったところだが、当然ながら三脚が必要だ。とはいえ、カメラ1台だけならそんなにゴツい三脚じゃなくてもだいじょうぶだ。
○レンズは広角単焦点。ズームレンズの場合、できるだけ広角側で
　星野・星景写真撮影には広角単焦点レンズがいい。ズームレンズは構造が複雑で、Ｆ値が大きい（暗い）こと、単焦点レンズより画質が悪いことから、天体写真撮影には普通は使わない。ただ、ズームレンズは一般の撮影では大変便利なので、単焦点レンズを持ってない人も多いだろう。その場合、できるだけ広角側にして使うといい。余計な光を防ぐため、フードもつけよう。

ビーナスライン②

　ビーナスラインを北上していくと、標高2000ｍの美ヶ原高原に至る。ここには美ヶ原高原美術館や日本一高い場所にある道の駅があり、眺めがとてもいい。美ヶ原は最近、「タイムラプスの聖地」として売り出していて、ワークショップやコンテストもやっている。美ヶ原から松本市内へは下りのタイトコーナーが続くが、景色に見とれていると危ないので、余裕を持って走ろう。

ビーナスライン①

　ビーナスラインは長野県茅野市から蓼科高原、白樺湖、霧ヶ峰、美ヶ原高原に至る日本有数のワインディングロードだ。ぼくも何度も走っているが、標高1000ｍ以上の高原を走るので、実に気持ちがいい。霧ヶ峰には霧の駅というドライブインがあり、いつもここで休憩するのだが、ここからは八ヶ岳はもちろん、日本アルプスや富士山も見ることができる。

天体写真の撮影 コンパクトデジタルカメラ④

○どんどん試し撮りを
　カメラの設定や撮影方法は①〜③のとおりだが、実際にうまく写るかどうかは空の暗さなどの条件にもよる。シャッタースピードを何段階にも変えて試し撮りをしよう。カメラのモニタではうまく写っているかどうかわからないことも多いので、パソコンに取り込んでみるといい。デジカメについてくるソフトを使えば、画面の明るさなども調整できるので、見映えのする写真に仕上げることも可能だ。 また、この撮影方法は夜景や花火の撮影にも使えるので、どんどん試してみよう。
○作例写真は自宅ベランダからさそり座の方向を撮影したもの。わざと近くのマンションの明かりを入れたが、さそり座の1等星アンタレスのほか、土星も写っている。露出15秒。

天体写真の撮影 コンパクトデジタルカメラ③

○あまりズームアップしない
　ズームアップすると撮影中にカメラがブレやすくなる。また、地球の自転によって星はどんどん動いていく（日周運動）が、ズームアップするとそれが目立つので、星が点に写らなくなる。
○ピント合わせは遠くの風景で
　天体写真撮影で難しいのは、無限遠の距離にある星に正確にピントを合わせることだ。特にコンデジはオートフォーカスなのでやっかいだ。解決方法は、ＡＦロックを使用して、月やできるだけ遠くの地上の風景にピントを合わせること。遠くの山を構図に入れ、そこにピントが合うようにするのも手だ。
○シャッターは静かに
　カメラがブレないよう、シャッターは静かに押す。セルフタイマーを使うと便利だ。
○作例は月と新宿方面の夜景を撮影したもの。月は露出オーバーだが、星がちらほら写っている。露出15秒。

天体写真の撮影 コンパクトデジタルカメラ②

○撮影モードは長時間露光、シャッタースピードは最長
　コンデジでは通常、ＡＵＴＯモードで撮影することが多いだろう。しかし、これでは星景写真はうまく撮影できない。星景写真を撮影するには、ストロボを使用せず、シャッタースピードを長くする。例えば、キャノンＩＸＹ410Ｆだと、長秒時撮影モードがあり、最長15秒までの長時間露光ができる。ただし、街明かりで画面全体が白くなるようなら、シャッタースピードを短くする。
○ＩＳＯ感度は最高
　露出時間が同じでも、ＩＳＯ感度が高いほど暗い星がよく写る。ＩＳＯ感度は一番高い数字（ＩＸＹ410Ｆだと3200）にしよう。画質が悪そうなら、ＩＳＯ感度を1600とか800に下げる。ただし、ＩＸＹ410Ｆの場合、長秒時撮影露光モードにするとＩＳＯ感度はＡＵＴＯになる。
○記録画素数は最高
　記録画素数が小さいと画質が悪くなる。画素数は最高にしよう。

天体写真の撮影 コンパクトデジタルカメラ①

　夏は都会を離れて田舎に出かける機会もあるだろう。街明かりが少ないところに行けば、天の川を見ることもできるし、適切な撮影方法を選べば、コンパクトデジタルカメラ（コンデジ）でもきれいな星空が写るかもしれない。チャンスがあれば、コンデジで天体写真（星景写真）を写してみよう。
○カメラは三脚などに固定
　星の写真を撮影するにはシャッタースピードを長くする必要があるが、手持ち撮影では星がブレてしまう。小さくてもいいので、カメラは必ず三脚などに固定しよう。

宇宙96％の謎

　現代宇宙論では、宇宙には、われわれには見えないダークマター（暗黒物質）やダークエネルギーがあると考えられている。ダークマターは、はるか彼方の銀河団の運動を観測したスイスの天文学者 フリッツ・ツヴィッキーが、宇宙には目に見えない質量が通常の物質よりはるかに多く存在するはずだとして考え出したものだ。その後暗黒物質の候補としていろいろな仮説が出されたが、正体はいまだ不明だ。20世紀終わり頃になると、観測技術が大きく進歩し、ビッグバンモデルの決定的証拠が得られるようになったが、日本の物理学者 佐藤勝彦らによるインフレーションモデルが登場すると、ダークエネルギーという正体不明のエネルギーを導入すれば観測結果をよく説明できることがわかった。最新の仮説では、宇宙を構成するのはダークエネルギーが68.3％、ダークマターが36.8＆、通常の物質が4.9％とされている。佐藤勝彦が書いた「宇宙96％の謎」は、ダークマターやダークエネルギーの正体に迫りながら、宇宙論の最前線を解説した本だ。

最新・宇宙創世記

　20世紀半ばに登場し、今ではすっかり確立したビッグバンモデルだが、20世紀後半の一時期、宇宙の大規模構造などの観測結果をうまく説明できず、ビッグバンはなかったのではないかと疑問視される時代があった。このビッグバンモデルの危機を救ったのが、1992年の宇宙背景放射探査衛星ＣＯＢＥによる「宇宙の種」の発見だ。それまで、宇宙背景放射にはゆらぎが観測されず、現在見られるような宇宙の大規模構造を説明することができなかったのだが、ＣＯＢＥの観測によりわずかなゆらぎが発見されたのだ。インフレーションモデルの提唱者である日本の物理学者 佐藤勝彦が書いた「最新・宇宙創世紀」は、宇宙論が観測の時代となった当時の雰囲気を伝えてくれる本だ。

ビッグバン理論からインフレーション宇宙へ

　天文学という学問は幅広い分野にわたるが、その中でも宇宙論は宇宙はどのように始まったか？という根源的なテーマを研究する分野だ。現代宇宙論は20世紀以降に確立されたが、おおざっぱに言うと138億年前にビッグバンと呼ばれる宇宙の始まりがあり、以降宇宙は膨張を続けてきたというものだ。このビッグバンモデルは20世紀半ばに登場し、1965年の宇宙背景放射の発見によって決定的な証拠を得たが、いくつか問題も残った。これをうまく解決したのが日本の物理学者 佐藤勝彦とアメリカの物理学者 アラン・グースが提唱したインフレーションモデルだ。その佐藤が書いた「ビッグバン理論からインフレーション宇宙へ」は、宇宙論の歴史とともに当時の最先端の研究成果をわかりやすく解説した本だ。

南部陽一郎 素粒子論の発展

　自発的対称性の破れやヒッグス機構、弦理論などの先駆的な研究で有名な日本の物理学者 南部陽一郎が死去したとの報。南部がノーベル物理学賞を受賞したのは2008年だったが、本来はもっと早くに受賞してしかるべき大物理学者だった。江沢洋編「南部陽一郎 素粒子論の発展」は、南部の講演や雑誌論文、インタビューなどをまとめたもので、湯川秀樹や朝永振一郎に学んだ学生時代の思い出も含め、素粒子論の発展の歴史が語られている。素粒子論というのはその名のとおり物質の基本粒子である素粒子を研究する分野だが、宇宙の始まりは素粒子よりも小さかったと考えられるので、素粒子論と宇宙論は実は深い関係がある。この世界で最も小さいものと最も大きいものが深くつながっているというのは、実に興味深いことだ。

冥王星

　ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズによる冥王星のクローズアップ画像。ここに写っているのは3500ｍ級の氷の山々だ。ニュー・ホライズンズが観測したデータを地球に送信するには16ヶ月もかかるという。すでに公表された画像だけでも大きな成果だが、これからのデータ解析でさらに大きな成果が得られるだろう。

冥王星

　ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズによる冥王星の衛星カロンのクローズアップ。特徴的な地形がわかる。

冥王星

　30億マイルの旅を経て、ついに冥王星に到達。ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズから送られてくる観測データは果たしてどのようなものだろうか。

冥王星

　ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズによる冥王星とその衛星カロン。カロンが発見されたのは1978年で、ぼくが中学生のときだが、発見の報はよく覚えている。もちろん、地上の望遠鏡で発見したもので、当時の写真では冥王星にこぶがあるようにしか見えなかった。

冥王星

　ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズの冥王星最接近まであと8時間あまり。ＮＡＳＡのホームページでは最接近までの時間をカウントダウン表示している。

冥王星

　ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズによる冥王星の最新画像。すごい。

冥王星

　ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズの冥王星最接近が迫ってきた。送られてくる画像は日々解像度が増している。

冥王星

ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズがまた一歩、冥王星に近づいた。

冥王星

　ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズが冥王星と衛星カロンを捉えた。カロンは衛星というには大きく、二重惑星といった方がいいのかもしれない。

冥王星

ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズ、冥王星に接近中。

宇宙の大構造と銀河

　現代宇宙論は、アルベルト・アインシュタインによる相対性理論の発見、エドウィン・ハッブルによる膨張宇宙の発見、ビッグバン宇宙モデルの登場、宇宙背景放射の発見、インフレーション理論の登場という歴史をたどって発展してきた。そして20世紀後半になると、はるか彼方の銀河を丹念に探索するという一大プロジェクトによって、銀河の大集団は直径1億光年を超える空洞（ボイド）を取り巻くように、薄い面または線上に分布していることが明らかとなった。これを宇宙の大規模泡構造というが、日本の天文学者 池内了が書いた「宇宙の大構造と銀河」は、このような宇宙の大規模泡構造がどのようにしてできたのかを解説した本だ。

時間の逆流する世界

　時間とは何か？　空間とは何か？　これは現代宇宙論の大きな謎だ。とりわけ時間とは何かという問題は、空間とは何かという問題よりさらに難しい。アルベルト・アインシュタインの相対性理論では、時間と空間とは時空という一つの実体の二つの側面であると説明されるが、空間が前後左右上下あらゆる方向に対して対称であるのに対し、時間には「時間の矢」と呼ばれる方向がある。われわれには、過去の記憶はあっても未来の記憶はない。日本の物理学者 松田卓也・二間瀬敏史が書いた「時間の逆流する世界」は、当時の宇宙論の動向を紹介しながら時間・空間について語った本だ。

冥王星

　ＮＡＳＡの探査機ニュー・ホライズンズから最新画像が届いた。これまで誰も見たことのない冥王星の素顔だ。大きなクレーターがあるのがわかる。今日は新暦の七夕だが、今年の伝統的七夕（旧暦の太陰太陽暦による7月7日）は8月20日だ。

宇宙法則の謎

　宇宙に存在するあらゆる物体の間には、ニュートンの万有引力が働いている。この万有引力は、物体の質量に比例し、距離の2乗に反比例する。それでは、万有引力はなぜ逆2乗則なのか？　日本の天文学者堀源一郎が書いた「宇宙法則の謎」は、なぜわれわれの宇宙が逆2乗則の万有引力を選んだのかという問題を、もし万有引力が逆2条則でなければ宇宙はどうなるのかという問いから考えている。天体力学というのはシンプルな法則から出発する割にはけっこう大変な計算をしなければならないが、この本も読むのはなかなか大変だ。

宇宙がわかる17の方程式

　「自然は数学という言葉で書かれている」とはガリレオ・ガリレイの言葉だそうだが、自然法則を記述するのは数々の方程式だ。オランダの物理学者サンダー・バイスが書いた「宇宙がわかる17の方程式」は、おなじみのニュートンの運動方程式と万有引力の法則からマクスウェル方程式、熱力学の3法則、アインシュタイン方程式、シュレーディンガー方程式など、代表的な17の方程式を解説している。バイスは、この本は一種の画廊であるとし、各部屋で方程式という絵を鑑賞してほしいと述べている。方程式の意味がわかったら、Ｅｕｒｅｋａと叫ぼう。

科学の最前線① 宇宙の創生と進化

　アメリカの科学雑誌サイエンティフィック・アメリカンは、日本でも日経サイエンスとして読むことができる、科学雑誌の老舗だ。そのサイエンティフィック・アメリカン編「科学の最前線① 宇宙の創生と進化」は、インフレーションや重力波、ダークエネルギーなど、今も解決を見ていない宇宙論の最前線に関する記事を集めた本だ。この本が刊行された2005年頃の宇宙論というのは、観測技術の進化によりインフレーションが科学的に裏付けられたこともあり、新たな仮説が華々しく登場する花形分野だった。宇宙論の熱い時代はこれからも続くだろう。

飛鳥山古墳

　東京都北区王子の飛鳥山公園は、桜の名所として有名だが、もともとは江戸幕府第8代将軍徳川吉宗が庶民の行楽地として整備したものだそうだ。ここは大昔から人が住んでいたらしく、旧石器時代から縄文、弥生時代、古墳時代など、多くの遺跡が発掘されている。このうち飛鳥山1号墳は、古墳時代後期の直径31ｍの円墳で、発掘調査によって横穴式石室も確認されている。古墳の近くには展望台があり、新幹線もよく見える。

富士神社古墳

　東京都文京区本駒込の富士神社には古墳がある。というか、古墳の上に神社が建っている。前方後円墳だそうだが、いつの時代のものかはわからないようだ。富士神社じたいは、もともと本郷にあったものが、江戸時代初期にここに移転したそうだ。本郷は明治時代には本富士町という地名で呼ばれ、富士神社があったすぐそばにある警察署は、今も本富士警察署という名前だ。

宇宙のさざなみ

　1983年、ＩＲＡＳ（赤外線天文衛星）が打ち上げられ、赤外線による観測で宇宙の大規模構造が明らかにされた。そして1992年にはＣＯＢＥ（宇宙背景放射探査衛星）が打ち上げられ、あらゆる方向から等方的にやってくる宇宙背景放射にわずかなゆらぎが存在することを発見、この密度の「さざなみ」が現在の宇宙の大規模構造の種となったことが明らかになった。ＩＲＡＳ計画で主導的な役割を果たしたイギリスの天文学者Ｍ.ロワンｰロビンソンが書いた「宇宙のさざなみ」は、ＩＲＡＳとＣＯＢＥがどのように新発見をしたか、宇宙の「さざなみ」が宇宙論にとってどのような意味を持つかを解説した本だ。