天文学たのしい

ツイッターに流すにはちょっと長すぎることを投稿します

台湾で天文してきた話(ASIAAサマーステューデントプログラムに参加しました)

台湾中央研究院天文及天文物理研究所で開かれたサマーステューデントプログラムに参加してきたのでその話を備忘がてら書きます。 本当は写真をふんだんに散りばめたかったのですが、帰国後すぐスマホが起動しなくなって全部失われてしまったので文字だけです。

1.概要

ASIAAとは

ASIAAはAcademia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysicsの略。まず、Academia Sinicaというのは中華民国の最高学術研究機関(国立アカデミー)で、組織上は中華民国総督府に直属し、人文、科学の研究、指導、連絡、学術振興、人材育成を行なっている。(Wikipedia: 中央研究院) IAAは「天文及天文物理研究所」で、公式サイトにある通り。台湾大学の北の端に建物がある。

要は、日本でいうところの(大学の天文学専攻とかではなく)国立天文台だと思ってもらえればいい。ASIAAの参加している国際プロジェクトとしては、ALMAやSMA、TAOS、さらにはすばる望遠鏡などなどがあって、国際的にも割と存在感があるように(少なくとも私目線では)見える。

ASIAA Summer Student Program とは

プログラム公式サイトを見てくれればだいたいわかるが、次のセミスターから学部3回生以上になる学生を対象に、研究インターンを行うプログラムである。以下SSPと略す。言語は英語。開催期間は毎年7月と8月の、一般的な夏休みの2ヶ月間。給料が二ヶ月で4万新台湾ドル(約145000円)支給される。今年の参加者は合計24名で、内訳は、9月からの学年でB3:B4:院生がだいたい1:3:1、男女比は3:5、国別ではアメリカ(3)、マレーシア(2)、日本(1)、スペイン(1)、インド(1)、中国(4)、中華民国(12)だった。教員はASIAAの研究者で、日本人が1/3弱いる。

2.背景・経緯

去年の夏に日本の国立天文台のサマーステューデントプログラムに参加してチリに派遣され、原始星の研究やALMA望遠鏡の見学した。そこでお世話になった先生から、ASIAAがSSPを開催していると聞き参加したいと思った。(その先生も院生時代に参加したことがあるそうだ)

ところで、このプログラムの開催期間は日本の大学の夏休みとは1ヶ月ずれていることもあり、アジアで有数の規模を持つ隣国の研究所で開催されている、研究者を志す天文学徒にとってはかなり魅力的なプログラムであるにも関わらず、日本人はほとんど参加していない。それゆえ、日本人の経験者は前述の先生(10年くらい前)の他には、頑張って検索しても東京理科大のとある先生(十数年前)しかヒットしなかった。英語で検索してみても、英語圏からの参加者はそこまで多くないようで、あるいは彼らはFacebookを主たる生息地にしているのでほとんどヒットがなかった。公式以外の事前情報が著しく不足している状態からのスタートで少々不安があった。(まあ隣の国だしいざとなればすぐ帰れるやろ、とも思っていたが)

 

この段階での動機・目標は、

1)研究がしたい…去年は1ヶ月という時間的制約、そもそも自分の能力・知識がほぼ皆無だった、ということもありなかなかしっかりした成果が出なかった。1年経って、ちゃんとした(?)研究を、まとまった時間を使ってやってみたかった。また、自分が興味を持ってしまった星形成論の研究は電波観測がメインであるが、残念なことに電波観測をメインに行っている研究者が京大にはいない。(星形成論の理論専門では物理学第二教室の天体核研究室に1人いるが)したがって、自分がもし本当にこの分野を志すなら、大学院へ進んだ後に学び始めるのは遅いと考えて、ある程度知識を今のうちに身につけておきたいと考えた。

2)そもそも本当にこの分野でいいのか…星形成にはもちろん興味があるのだが、それはそもそもは去年の体験に強く依存している。本当にこれでいいの?他の分野じゃなくていいのか?今回のものも星形成だが、少し方向性が違うし、視野を広げるのに役にたつだろうと思った。院進先を決めるのにも有効だろうと考えた。 

3)何かしらの成果…将来的に学振やその他の奨学金、諸々の何かに応募するときに、少しでも書類にかけるものがあったほうがいいと思った。

4)友達作り…人脈という言葉があまり好きじゃないので友達というけれど、要は将来協力しあったりライバルになれるような、海外の同年代の知り合いが欲しかった。天文学界は狭い世界であることは明白なので、かなり効いてくるだろうと思っている。

5)海外で暮らせるか…海外で1人で2ヶ月いて(精神的に?)大丈夫か確かめる。 

6)英語…恥ずかしながら英語が全然喋れないので、2ヶ月間英語で過ごせばどうにかなるんじゃないだろうかと非常にお花畑な期待があった。(無論、2ヶ月の語学留学に行った人々の感想を聞く限り、その考えはタピオカミルクより甘すぎることはわかりきっていたのだが)

7)中国語…一応1回生の時期の第二外国語は中国語だったし、ほんのちょっとだけど知ってるし、簡単な日常会話とかくらい聞いてわかるようにならないかなあって。

とまあこんな感じである。

その一方で、このプログラムは7月から始まるので、大学でのテストが受けられないのは大きなデメリットである。単位は来年取りますトホホ。(必修がある大学の人はとても参加しにくい。4月始まりのメリットって桜が咲く以外に何かあるの?いい加減やめたら)

3.応募方法

今年の応募期間は2月後半から始まり、締め切りが3月15日だった。書類は全て英語でフォームに入力して送信する形式。主な内容は「Research-related Experience」「Computer Languages」「Brief Autobiography」「Statement of Research Interests」をそれぞれ6000characters(!!)以内で書けというものだったが、多分埋めるのは無理(というか6000字でbriefってなんだよって感じ)なので、おそらく単にシステム的な制限だろう。その他に、個人情報と希望するプロジェクトを3つまで書く。プロジェクトは21個くらいあり、2月頭くらいまでに説明文とともに公開されているのでよく読んで決めた。また、指導教員からの推薦状が最大二通必要である。私は前年お世話になった先生と、大学でお世話になっている先生の二人に頼んで書いていただいた。フォームに推薦書を書いてもらう先生のメールアドレスを入力する欄があり、自分がフォームを送信した後に先生にメールがいくので、そこに直接書いてもらう形式だった。

さて、書類審査を通過すると(そもそも審査らしき審査があったかは不明だが)3月下旬に、面接やりますよメールが希望するプロジェクトの先生から直接届いた。そこで日時を決めて、Google hangoutで面接を受けた。私は日本人の先生が一番上に書いてあるプロジェクトを選んでいたので、その人がメインだろうと思っていたがそれは勘違いで、台湾人の先生からメールが来て、面接もその先生との1対1だった。これは無理だなーと思いつつもビデオチャットを始めて、案の定全然喋れず。聞かれたのは書類に書いた去年の話と、もし参加することになったらどんな感じに研究しますか、みたいな話だった気がするがあまり覚えていない。ただ後から思ったのは、これは試験というよりは話し合いであり、そんなに緊張することもなかった。そしてなんとその面接の最後に「See you in Taiwan!」と言われあっけなく通ってしまった。聞き間違えたかと半信半疑だったが、その後4月前半にOfferingのメールがきた。

4.研究

私のプロジェクトは「The tale of cosmic butterfly」で、なんともかわいいタイトルである。Cosmic butterflyは原始星アウトフロー/ジェットを指す。(少々無理がある気もするが見方によってはたしかにそう見えないこともないのでググってみてね)簡単に概要を説明しよう。

星(恒星)は分子雲で生まれると信じられている。分子雲とは、低温(20Kとか)で、水素が分子として存在する領域のことで、密度が他の領域と比べて大きい。水素分子とともにダストの密度も大きく、背景の星々の光をかき消すため、可視光では真っ黒な星雲として観測される。例えば北天では馬頭星雲、南天ではコールサック星雲などが有名だろうか。さて、その分子雲の中のさらに密度が大きい部分(分子雲コア)での重力崩壊(自分の重力を圧力で支えきれなくなって潰れること)で星は生まれる。しかし、そこで大きな問題がある。実際には分子雲コアは角運動量を持っているのだが、それは最終的に出来上がる星が持っている角運動量よりも遥かに大きい。角運動量を持ったままだと、あるところで遠心力と重力が釣り合い、それ以上収縮できなくなるのである。すなわち、星形成のためには角運動量をどうにかして抜かなれけばいけない。

ところで、分子雲コアが収縮している段階のことを原始星(特にClass 0-Iの原始星)と呼ぶ。そのまだ幼い原始星を観測すると、かなりの頻度で、原始星の回転方向に対して垂直に吹き出す分子ガスの流れが見える。これが原始星アウトフローである。ものによってはそれよりも絞り込まれ、より高速な電離ガス流もあり、それは原始星ジェットと呼ばれる。

天文学者たちは、どうもこのアウトフロー/ジェット(総称して分子流天体、と呼ぶ)が分子雲コアの持つ角運動量を抜きとる役割を果たしているのではないかと考え始めた。アウトフローは軸の周りを回転しながら螺旋状に吹き出しているというのである。

つまるところ、アウトフローやジェットは星形成における収縮の過程を支配する重要な機構であり、これを研究することで例えば、どのくらいのスピードで物質が吹き出ているか、それと物質が収縮する速さの比率はどのくらいか、等々を推定することができる。それは星形成がどのように起こるかの一般的な理解につながるわけである。

今回私が研究したのはペルセウス座分子雲にある、とあるClass0の原始星。このジェットの三次元的な速さ、三次元空間での姿勢を測定することを目標にした。かっこよく言えば、天文学特有の視線方向の縮退を解き立体構造を復元するお仕事。こういうとかっこいいな。詳細はまた後日。

 

個人のプロジェクトに加えて、有志5人ほどがハワイ・マウナケアのSMAを遠隔で動かして観測実習をするグループプロジェクトもあった。こちらでは目標天体の設定から始まり、サイエンスと発表まで、電波干渉計による観測を一通りを経験することができてとてもよかったと思う。ALMAだけ触っているとブラックボックスな部分がSMAくらいの規模だとちゃんと分かったりして楽しい。

今回は、マウナケアがTMTの建設をめぐって閉鎖された影響で、観測を実施できたのが発表の10日前だった。それでもギリギリ発表には間に合わせたが、時間的余裕があればまた違ったと思う。

5.発表

プログラム最後の3日間で一人20分+5分質疑の成果発表会が行われた。1日目と2日目は個人によるもので、3日目はSMAグループ

プロジェクトの1件のみあった。個人のレベルはピンからキリまであったが、全体的には学部生はNAOJのサマーステューデント+もうちょっと詰めた感じ、院生は学会発表弱くらいな感じがした。自分の全然知らん分野(X線とか装置とか)の話されると本当に英語についていけなくなるのまずいよなあ。

6.日常生活

当たり前だが外はめちゃんこ暑い。でも風がある分京都よりマシかも。部屋の中はクーラーガンガン結構寒い。私は大丈夫だが、室内では上に羽織るものを持ってる人が結構いた。その辺の屋台で売ってる服は安い。ユニクロの値段は日本より高い。 

ご飯は安くて量あって美味しい。最高である。ただしちょっと脂っこい。

朝ごはんはセブイレかファミマあたりで何か買うか、大学の中の食堂、パン屋で買ってオフィスで食べるパターンが多かった。(40-100NTD:140-350円)

昼ごはんは他の学生と台湾大学の学生が行きがちな学生街の食堂にぞろぞろ行って食べることが多かった。餃子、炒飯、オムライス、カレーライス、何かしらの麺、丼物など。(~100NTD:350円)

夜は帰る時間にバラツキもあり、僕は一人で食べることが多かった。20:00までであれば大学の学生食堂が開いていて、そこのコスパは最高。学生食堂はいくつもあり、その中に複数のお店が入っている感じ。いわゆる生協ではなくて、民間企業が運営しているっぽい。ビュッフェ形式のお店はかなりお腹いっぱいになる量で~80NTD:280円とか。

結論としてはだいたい1日1000円あれば十分タピオカが飲めるくらいの感覚。タピオカは日本のガイドブックには必ず載っている黒糖タピオカミルク発祥の店(陳三鼎)が研究所と寮の間にあり、とても美味しい。これは40NTD:140円。もっとも、台大の人は「ここは甘すぎるねん、こっちの店の方がええで」と言ってすぐ近くの全然流行っていない店に行っていたが。

台湾大学学生寮が宿舎として提供された。1人部屋2ヶ月で10.5万円。決して安くはない。これが給料から天引きされる。2人部屋も選べてそちらの方が安いが、多くの人は1人部屋を選んでいたようだ。部屋にはトイレ、シャワー、冷蔵庫、ベッド、クローゼット、エアコンはあるがそれ以外はとくに何もない。キッチンがないので自炊はできない。寝具類は行けば置いてあるが、その代金も給料から引かれている。水道水は飲まないほうが良いとされるが、各エレベーターの前にウォーターサーバーが設置されているので水筒に入れて飲んでいた。また、地下にコインランドリーがあり、そこで洗濯・乾燥できる。

7.感想

動機・目標と呼応して 

1)研究がしたい…想定よりある程度うまくやったと思うが、もしかして...私の能力低すぎ….?!みたいになったこともあったので精進します。詳細はまた今度

2)そもそも本当にこの分野でいいのか…やっぱりこれだよなああってなった。他にももしかしたらあるかもしれないが、ひとまずはこの分野(星形成)で行こうと思う。ただし、星形成過程そのものだけでなくその過程で起こる化学進化みたいなものにも興味が生えてきたのでまた悩みそう。

3)何かしらの成果…詳細はまた今度

4)友達作り…友達たくさんできました。Keep in touchしていきたい

5)海外で暮らせるか…とても楽しかったので今度は年単位で行ってみたいな

6)英語…全然喋れるようにならなかった。物理よりまずこっちを勉強しなければいけないのでは???

7)中国語…常識的に考えて不可能だろ

すごい!!!ぼくのびしろしかないじゃん!!!!!!!!ってなっていました。これから頑張ります!!!!!

8.今後参加する人へ

隣の国にこんなに盛りだくさんで美味しいプログラムがあるのに行かないのはもったいないので行ってください。修士での参加も分野によっては全然ありだと思います。何か質問等あれば無限に答えます。Email:chai.kyoto@gmail.comTwitterへ。

twitter.com