東京大學國際高等研究所科維理數物聯攜宇宙研究所的村山齊教授（兼任加利福尼亞大學伯克利分校教授）和國立天文臺夏威夷觀測站的田村直之教授率領的研究團隊於1月10日在一橋大學一橋講堂（學術綜合中心，東京都千代田區一橋）宣佈，SUBARU望遠鏡（即昴星團望遠鏡）的超廣視野多天體光譜儀（PFS：Prime Focus Spectrograph）開始正式運行。運行後PFS可利用SUBARU望遠鏡的超廣視野，同時觀測約2400個天體的光譜資訊。研究團隊計劃從3月正式開展觀測工作。
村山教授（左）和田村教授（供圖：科學新聞社）
PFS是由以村山教授為首的國際聯合研究團隊開發和安裝而成的，田村教授擔任項目負責人。
圖1 從正面拍攝的PFS構件配置圖（供圖：PFS Project/Kavli IPMU/NAOJ）
該系統在直徑約1.3度的主焦點視角內，配置了約2400根光纖，類似於複眼結構功能。每根光纖的端部可根據觀測目標進行精度在20至30微米的高精度移動，從而將天體發出的光捕捉到光譜儀中。通過該技術，可以同時獲得可見光全範圍和部分紅外光（波長380至1260奈米）的光譜資訊。
PFS項目開發歷時15年，參與者包括日本、美國、法國、巴西、臺灣、德國、中國等20多個國家與地區的研究機構。項目開發總經費達1.1億美元，其中大部分由參與者通過競爭性科研資金和捐贈資助完成。
圖2 使用PFS觀測仙女座主星系M31區域內的天體數據示例。左為在使用SUBARU望遠鏡的超廣視野主焦點相機「Hyper Suprime-Cam（HSC）」拍攝的M31圖像上，標識了用於觀測單個天體而配置的PFS的光纖位置。不同符號代表不同的觀測對象（圓形代表研究對象，方形和三角形代表校準天體），不同顏色分別對應4臺光譜儀；右為實際觀測天體的放大圖像和通過光纖獲得的光譜數據示例。（供圖：PFS Project/Kavli IPMU/NAOJ、M31：HSC Project/NAOJ）
通過PFS進行的觀測，有望推動微中子的質量、暗能量的時間演化、宇宙曲率、銀河系與仙女座星系的結構演化史、暗物質特性及星系的形成歷史等領域的研究。最近一次觀測將於3月22日晚上進行，屆時將對矮星系進行觀測。
村山教授和田村教授帶領的PFS國際團隊，將在未來5至6年內開展為期360晚的光譜觀測，目標是繪製出宇宙的立體地圖。該計劃將是SUBARU望遠鏡歷史上規模最大的一個項目。村山教授表示：「希望能揭示宇宙的起源、演化及最終命運等與宇宙整體相關的巨大謎團。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
