望遠鏡が本当に見せてくれるもの
ハッブルやウェッブの画像は、裏庭の機器ではかなえられない期待をもたせます。ここでは、街のバルコニーと暗い野原から、肉眼、双眼鏡、主な種類の望遠鏡で実際に見えるものをお伝えします。初めての夜が、がっかりではなく楽しみになるように。
実際に見えるもの
この表は、晴れた夜、少しの忍耐、暗さに20分慣れた目を前提にしています。街の明かりは、主に下の行にある暗くてぼんやりした天体に影響します。月、惑星、二重星、明るい星団は、町の中心でも、田舎とほぼ同じくらいよく見えます。
| 天体 | 肉眼 | 双眼鏡 7×50または10×50 | 小型望遠鏡、口径70〜90mm | 15〜20cmドブソニアン | スマート望遠鏡(画面で) |
|---|---|---|---|---|---|
| 月 | 満ち欠け、暗い「海」、細い三日月の地球照。 | 昼と夜の境界線に沿った大きなクレーター、山の影、明るい光条。 | 数百のクレーター、山脈、谷 — 何年も楽しめるほどです。 | クレーターの中のクレーター、曲がりくねったリル、ドーム。大気が安定した夜には、数キロメートルほどの細部まで。 | 円盤全体の鮮明な写真。細部は小さなレンズで限られます。 |
| 木星 | まばゆく、安定した「星」。 | 小さな円盤と、しっかり構えれば一直線に並ぶ最大4つの衛星。 | 暗い雲の帯が2本。4つの大きな衛星が夜ごとに位置を変えます。 | いくつかの縞と渦、こちらを向いているときの大赤斑(赤というより淡いサーモン色)、円盤を横切る衛星の影。 | 縞のある小さな、少しぼんやりした円盤。衛星は点として。 |
| 土星 | あまりまたたかない黄色っぽい「星」。 | 楕円、または10倍では「耳」のある星。 | 30倍ほどから、環がはっきりとわかります。惑星のそばにタイタン。 | 環が私たちのほうへ傾いているときのカッシーニの間隙、環に落ちる惑星の影、いくつかの衛星。 | 環のある小さな像。 |
| 火星 | オレンジ色の星で、2年に1回、数か月のあいだ明るくなります。 | 色だけ。 | 衝の近くでは、小さなオレンジ色の円盤と、おそらく白い極冠。それ以外の時期は、点です。 | 大接近の衝の近くでは、大気が安定した夜に極冠と暗い模様。そうでなければ、小さくて何の特徴もない円盤。 | 小さなオレンジ色の点。 |
| オリオン大星雲とほかの明るい星雲 | 暗い空で、オリオンの小三つ星にあるぼんやりした「星」。 | いくつかの星のまわりの、小さな灰色の輝き。 | 内側に4つの小さな星、トラペジウムをもつ、灰緑色の雲。 | わずかに緑がかった灰色の翼、暗い筋と折り目。それでもピンク色ではありません。 | 数分間の積算のあとに現れる赤とピンク — 目には見えない色です。 |
| 銀河 | 暗い場所からは、アンドロメダ銀河がかすかな楕円のしみとして。都会では何も見えません。 | 長い輝きの中のアンドロメダ銀河の明るい核。暗い空では、ほかのいくつかが小さなしみとして。 | いちばん明るい十数個が、小さな灰色の斑点として。 | 数十、数百が灰色の斑点として。暗い空の最良のものでは、塵の筋と渦状腕のかすかな気配。都会では、いちばん明るいものだけ。 | 20〜60分後に、明るいものでは渦状腕と色。 |
| 星団 | プレアデス星団:6つか7つの星。暗い場所ではもっと多く。 | すばらしい:プレアデス星団、二重星団、プレセペ星団(M44)。 | 散開星団はきらめき、M13のような球状星団はぼんやりした球に見えます。 | 球状星団が数百の星に分かれます。 | きれいな画像ですが、接眼レンズで見るよりきらめきは少なくなります。 |
写真が違って見える理由
- 露光。目は、1秒に満たないスナップショットを撮るカメラのように働きます。カメラは、数分から数時間かけて光を集め、フレームを足し合わせられます。
- 色。暗い光の中では、目は桿体細胞に切り替わります。敏感ですが色がわかりません。星雲が灰色に見えるのはそのためです。カメラは、私たちの夜間視力がほとんど感じない、水素の深い赤い輝きも記録します。
- 画像処理。天体写真は、暗い部分を数百倍明るくするために引き伸ばされます。宇宙望遠鏡の画像には、赤外線や紫外線の光が含まれていることが多く、それに色が割り当てられます。
よい知らせ:接眼レンズで見えるものは、天体そのものからの本物の光です — アンドロメダ銀河の場合は、250万年前に旅立った光 — があなた自身の目に届いているのです。多くの観察者は、どんな写真よりも感動的だと感じます。
機器ごとに
あなたの目
暗い場所で20〜30分たつと、瞳孔は約7mmまで開き(40歳くらいを過ぎると5〜6mm)、目の化学反応が暗い光に順応します。暗い田舎の空では、6等までの星と天の川が見え、街の空では3等か4等 — 数十から200個ほどの星 — です。明るいスマートフォンの画面を一度見ると、その大半が元に戻ってしまうので、画面を暗くするか、赤いナイトビジョンモード(各ページ上部の目のボタン)を使ってください。肉眼で星座を覚えるのが最良の第一歩で、費用はかかりません — 星座ガイドが、始める場所を教えてくれます。
双眼鏡:7×50と10×50
「7×50」は、倍率7倍、前面のレンズの直径50mmという意味です。接眼レンズから出る光は、幅50 ÷ 7 ≈ 7mmの束になり、暗さに慣れた若い目に合います。視野は約7° — 満月14個分です。10×50は、5mmの光束と5〜6.5°の視野で、少し細かいところまで見えますが、手ぶれしやすくなります。
双眼鏡では、数えきれないほど多くの星、月のクレーター、木星の衛星、プレアデス星団、アンドロメダ銀河、通りがかりの彗星が見えます。壁に押しつけて安定させたり、庭の椅子にもたれて寝そべったり、アダプターで写真用の三脚に載せたりしましょう。ズーム式の双眼鏡や、レンズ口径21〜25mmの小さなポケットモデルは避けましょう。多くのベテラン観察者が同じ助言をします:まだ空を知らないなら、双眼鏡から始めるのがいちばんです。一生使えます。
小型の屈折望遠鏡(口径60〜90mm)
前にレンズ、後ろに接眼レンズ、調整するものは何もありません。安定した架台に載せた口径70〜80mmの屈折望遠鏡では、土星の環、木星の縞と衛星、金星の満ち欠け、数百の月のクレーター、アルビレオのようなカラフルな二重星、明るい星団が見えます。暗い銀河や星雲は得意ではありません。いちばんよくあるがっかりは、光学系ではなく架台です:華奢な三脚では、触れるたびに像が踊ります。最後の数ミリのレンズより、頑丈な架台のほうが大切です。
15〜20cmドブソニアン(口径150〜200mm)
左右に回り、上下に傾く簡素な木の箱に、ニュートン式反射望遠鏡を載せたものです。大砲のように狙いを定めます。値段のわりに、どの方式よりも大きな口径が得られるので、「本格的な」最初の望遠鏡の定番です。口径200mmの鏡は、暗さに慣れた目の約800倍の光を集めます:球状星団は星に分かれ、暗い空では銀河が何十個も現れ、大気が安定した夜には、惑星の本当の細部が見えます。
その代償は、かさばること — 20cmの鏡筒は長さ約1.2mで、全体の重さは約20kg(2つに分かれます) — と、追尾がないことです:空が回るにつれて、鏡筒を少しずつ動かしていきます。150倍では、惑星は1〜2分で視野を横切ります。鏡は、ときどき光軸を合わせる(コリメーション)必要があり、大きな鏡は、鮮明な像が得られるまで、屋外で30〜60分冷やす必要があります。
シュミット・カセグレン式とマクストフ式
これらの「反射屈折式」望遠鏡は、2枚の鏡と補正レンズで長い光路を短い鏡筒に折りたたんでいます。口径90〜127mmのマクストフ式は、月、惑星、二重星を鮮明に見せてくれる、持ち出しやすいコンパクトな望遠鏡です。口径15〜28cmのシュミット・カセグレン式は、コンピューター制御の架台に載せることが多く、大きさのわりに持ち運びやすい多目的な機器です。焦点距離が長いので、高倍率は簡単に得られますが、視野は狭くなります:プレアデス星団のような大きな星団は収まりません。冷えるのに時間がかかり、湿った夜には前面のガラスに露がつき、同じ口径のドブソニアンより高価です。
スマート望遠鏡
Seestar、Dwarf、Vaonisなどの機器は、小さなレンズのカメラを電動の架台に載せたもので、スマートフォンやタブレットから操作します。のぞくことはできません。自分で目標を見つけ、追尾し、数十から数百の短い露光を1枚の画像に積算します。その画像は、見ているうちによくなっていきます。電子接眼レンズを加えたモデルもありますが、それも小さな画面です。
写真が得意なことには優れています:星雲や銀河のカラー画像 — 適切なフィルターがあれば、光害のある町からでも星雲を — 空の知識は不要で、共有しやすい写真が撮れます。口径が小さいので、惑星は小さくぼんやりし、アプリ、バッテリー、ソフトウェアの更新に頼ることになります。気に入る人もいますが、自分の目で宇宙を見たい人は、がっかりすることが多いです。選ぶ前に、自分がどちらのタイプかを知っておきましょう。
望遠鏡のしくみ:屈折式、反射式、反射屈折式
どの望遠鏡も2つの仕事をします。前面の大きなレンズまたは鏡が光を集めて焦点を結び、小さな像をつくります。次に接眼レンズが、その像を目のために拡大します。3つのグループは、最初の仕事のやり方が違います。
屈折望遠鏡:アクロマートとアポクロマート
得意なこと
- 合わせる鏡がなく、数分で準備でき、すぐ冷えます。
- 密閉された鏡筒:中にほこりがなく、空気の流れもありません。
- 月、惑星、二重星の、鮮明でコントラストの高い像。
気をつけること
- 口径1ミリあたりでは、もっとも高価な方式です。
- アクロマート(普通のガラスレンズ2枚)は、明るい天体のまわりに紫色の縁が出ます。短い「明るい」鏡筒でもっとも目立ちます。
- アポクロマート(EDガラスや蛍石)は、それをほぼ取り除きますが、値段はずっと高くなります。
ニュートン式反射望遠鏡とドブソニアン
得意なこと
- お金に対していちばん大きな口径で、もっとも多くの光と細部が得られます。
- 偽色なし:鏡はどの色も同じように扱います。
- ドブソニアン式の台なら、使い方は極めて簡単です。
気をつけること
- 光軸合わせが必要ですが、2回やれば簡単です。
- 開いた鏡筒には、ほこりや空気の流れが入ります。
- 小さな鏡とその支えが少し光をさえぎり、明るい星にスパイクをつけます。
反射屈折式:シュミット・カセグレン式とマクストフ・カセグレン式
得意なこと
- 口径のわりにコンパクトで持ち運べます。
- 長い焦点距離:月、惑星、小さな天体のための高倍率。
- 後ろにあるので接眼レンズの位置が楽で、コンピューター制御の架台と相性がよいです。
気をつけること
- 視野が狭い。
- 冷えるのが遅く、前面のガラスに露がつきます — 露よけを使いましょう。
- 同じ大きさのニュートン式より高価です。
架台:望遠鏡の半分は架台
望遠鏡は、空を拡大するのと同じだけ、あらゆる揺れも拡大します。よい架台は、楽しい夜といらいらする夜の違いを生みます。
- 経緯台は、カメラの三脚の雲台のように、上下と左右に動きます。簡単で直感的です。ドブソニアンの台と、小型屈折望遠鏡の架台の大半はこのタイプです。
- 赤道儀は、一つの軸を天の極に向けて傾けます。いったん設置すれば、一つのつまみを回すか、モーターが回すことで星を追えます — 長時間露光の撮影には不可欠です。重く、カウンターウェイトと「極軸合わせ」が必要で、接眼レンズが扱いにくい位置になります。初心者の多くは、最初は難しいと感じます。
- GoTo架台には、モーターと小さなコンピューターがあります。2つか3つの明るい星を中心に入れると(または架台が自分でやると)、何千もの天体を見つけて、視野に入れ続けてくれます。目印にする星が光に埋もれてしまう都会の空では、ありがたい存在ですが、電源が必要で、合わせるのに数分かかり、空を覚えるのは遅くなります。「プッシュ・トゥ」方式や、私たちの星空マップを含むスマートフォンアプリは、モーターなしでものを見つけるのに役立ちます。
接眼レンズとバローレンズ
倍率は、望遠鏡の焦点距離を接眼レンズの焦点距離で割ったものです:焦点距離1200mmの望遠鏡に25mmの接眼レンズなら、1200 ÷ 25 = 48倍です。倍率は接眼レンズを替えて変え、望遠鏡はそのままです。使いやすい最初のセットは、ものを探したり大きな星団を見たりするための低倍率(25〜32mm)、銀河や月のための中倍率(10〜15mm)、大気が安定した夜の惑星のための高倍率(5〜8mm)です。
- 見かけ視界。プロッスルは約50°の幅の円を見せ、広角設計は60〜70°、超広角は82°以上です。見かけ視界が広いほど、同じ倍率でより多くの空が見えるので、望遠鏡を動かす回数が減ります。
- アイレリーフ。乱視のために眼鏡が必要なら、アイレリーフが15〜20mm以上の接眼レンズを選ぶと、眼鏡をかけたままで視野全体が見えます。そうでなければ、眼鏡を外してピントを合わせ直してください。
- バローレンズ。接眼レンズの前に取りつけて焦点距離を、たいていは2倍にします:2倍のバローレンズ1個と接眼レンズ2個で、4つの倍率が得られます。小型望遠鏡についてくる3倍のバローレンズには注意してください — 主に、その望遠鏡では使えない倍率へ誘導するものだからです。
- バレルサイズ。1.25インチの接眼レンズが標準で、2インチのものがいちばん広い視野を与えます。0.965インチ(24.5mm)の接眼レンズは、おもちゃの望遠鏡のしるしです。
口径、倍率、そのほかの思い込み
- 「600倍に拡大!」どんな望遠鏡でも、倍率は好きなだけ上げられます。しかし使える倍率は、口径(ミリメートルで表した口径の約2倍、つまり1インチあたり50倍)と大気の安定度で限られます。「675倍」をうたって売られる口径60mmの望遠鏡は、約120倍を超えると、暗くゆらぐ塊になります。
- 「倍率が高いほどよい。」たいていの夜は、大気(天文学者は「シーイング」と呼びます)が、どんな望遠鏡も約150〜250倍に制限します。ほとんどの時間は低倍率から中倍率で観察することになり、暗い銀河は、たいてい低倍率でいちばんよく見えます。
- 「口径は数ある数字の一つにすぎない。」いいえ、いちばん大事な数字です。望遠鏡が集める光は、直径の2乗で増えます:口径200mmの鏡は、100mmの鏡の4倍を集めます。シャープさ — 分離できる最も細かい細部 — も、直径とともに増します。
- 「大きければ大きいほどよい。」最高の望遠鏡とは、実際に外へ持ち出す望遠鏡です。エレベーターのない4階の部屋にある25cmのドブソニアンは、結局インテリアになってしまうことがよくあります。
- 「月に旗が見える。」地球上のどんな望遠鏡でも無理です。大型のアマチュア望遠鏡が月で見せる最も細かい細部は、1〜2キロメートルほどで、ハッブルの限界でも約100メートルです。アポロの着陸船は、月の周回軌道から撮影されたもので、地球からではありません。
- 「始めるには望遠鏡が必要。」双眼鏡と星空マップ、そして晴れた夕べが数回あれば、まだ狙いもつけられない高価な望遠鏡より、多くのことが学べます。
望遠鏡の計算機
望遠鏡と接眼レンズを選ぶか、自分の数値を入力してください。しくみ:倍率 M = F ÷ f · 実視野 ≈ 見かけ視界÷ M · 射出瞳 = D ÷ M · 有効最高倍率 ≈ 2 × D · 見える最も暗い星 ≈ 2 + 5·log₁₀ D(暗い空、熟練した目) · 識別できる最小の細部(ドーズ限界)= 116″ ÷ D。D、F、fはミリメートル。惑星の大きさは、典型的な衝を仮定しています:木星44″、土星の環の幅42″、満月は31′です。
予算を言葉で
価格は変わり、国ごとに違うので、ここでは、お金のいちばんよい使い方の順序をお伝えします。
何も買わない
あなたの目、私たちのような星空マップ、赤いライト、リクライニングチェア。10個の星座を覚え、1か月間、月を追ってみましょう。
双眼鏡
ちゃんとした7×50か10×50の双眼鏡と、あとで三脚アダプター。次に何を買っても、使い続けられます。
最初の望遠鏡
- いちばん多く見えるのは、15〜20cmのドブソニアン。
- 軽くなくてはならないなら、頑丈な架台に載せた口径70〜90mmの屈折望遠鏡。
- 月、惑星、旅行のためには、口径90〜127mmのマクストフ式。
それから、よい接眼レンズ1〜2個と、2倍のバローレンズ。
ステップアップ
- 暗い銀河のための、25〜30cmのドブソニアン。
- GoTo架台に載せた、口径20〜28cmのシュミット・カセグレン式。
- 学習の手間なしで写真を撮りたいなら、スマート望遠鏡。
空を撮影する
頑丈な赤道儀、小型のアポクロマート屈折望遠鏡、カメラ。架台は、たいてい望遠鏡より高価になり、それが当然です。
主に倍率で売られている望遠鏡と、ぐらぐらする三脚のついたものは、どんな予算でも避けたほうがよいでしょう。地元の天文クラブや公開観望会は、選ぶ前にさまざまな機器をのぞける最良の場所で、仲間の観察者が、手入れのよい機材を中古で譲ってくれることもよくあります。
バルコニーや窓越しの観察
- 窓を開けましょう。二重や三重のガラスは、4〜6のガラス面を意味し、どれも光学的に平らではありません。ある程度の倍率では、像がにじんで二重になります。双眼鏡でさえそうです。窓を大きく開けるか、できればバルコニーに出ましょう。
- 暖かい空気に注意しましょう。暖かい部屋から流れ出る熱や、日に焼けた壁やコンクリートのバルコニーから立ちのぼる熱は、熱い道路の上の空気のように、望遠鏡の前でゆらめきます。後ろのドアを閉め、望遠鏡を部屋からの流れから離し、屋外で20〜60分冷やしましょう — 大きな鏡はもっと長く。
- 明かりと戦いましょう。街灯から目を守るために、フードや帽子、頭にかぶせた暗い布を使い、後ろの明かりを消します。光害に負けない目標を選びましょう:月、惑星、二重星、明るい星団。星雲フィルターは一部の星雲には役立ちますが、銀河にはほとんど何も効きません。
- 自分の空の一部を知りましょう。窓やバルコニーから見えるのは、空の一部だけです。マイビューがどの部分かを計算し、StarsMenuのすべてのリストに、そこを通るものと、その時刻だけを表示できます。
- じっとしていましょう。体重を移動するとたわむバルコニーは多く、望遠鏡もいっしょに揺れます。見ている間は動かず、控えめな倍率にとどめましょう。
- 双眼鏡が勝つときを知りましょう。狭い開口部では、大きな望遠鏡は狙いをつけにくく、壁を見てしまうことがよくあります。三脚に載せた双眼鏡や小型の屈折望遠鏡のほうが、より速くより広い空をカバーでき、建物のそばの気流の影響も受けにくくなります。
- 太陽は決して見ないでください。双眼鏡、望遠鏡、ファインダーを通して、前面にしっかり取りつけた認定済みの太陽フィルターなしに見てはいけません。即座に、永久に失明します。また、高いバルコニーでは、落ちる可能性のあるものはすべて固定してください。
初めての夜のチェックリスト
- 望遠鏡は室内で組み立て、初めての夜の前に、昼間に練習しておきましょう。
- ファインダーを合わせます。主望遠鏡と、遠くの何か — 数百メートル先の煙突やマスト — で。決して太陽ではありません。
- 望遠鏡は早めに外に出しておきます。始める30〜60分前に、冷やすためです。
- 数字がいちばん大きい接眼レンズから始めます — 倍率がいちばん低く、視野がいちばん広いものです。
- 月から始めましょう(満月以外のどの月相でも。昼と夜の境界線の近くの影が、もっとも多くを見せてくれます)、または明るい惑星から。
- ゆっくりピントを合わせます。星が、できるだけ小さな点になるまで。
- 倍率を上げるのは、像が鮮明になってからにして、ぼやけたら戻します。
- 目に20分間の暗闇を与え、赤い光だけを使いましょう。ナイトビジョンモードで、このサイトが赤くなります。
- 何が空にあるかを確認します。今夜ページで:あなたの場所の月、惑星、雲の予報。
- 必要だと思うより暖かい服装で、椅子を持っていきましょう。
- 見たものを書き留めるか、スケッチします。目をいちばん速く鍛えてくれます。
- 気長にいきましょう。たいていの人は、コツをつかむまでに数晩かかります。空はそのままそこにあります。