オンライン授業の広がり(1) ~ 病院の中の学校との交流 ~

国立天文台が例年アレンジしている出前授業企画「ふれあい天文学」ですが、2020年度はパンデミックのため、オンラインでの授業が多くなりました。そのおかげで実現しやすくなったケースもあります。2020年11月から12月にかけて、TMTプロジェクト・カリフォルニア事務所の林がオンラインで日本につないで行った授業について、3回に分けてご報告します。初回は、東京都立小児総合医療センターにある東京都立武蔵台学園府中分教室わかば学級とつないでの交流についてです。

わかば学級の中学生の皆さんとは、「わたしたちはみんな星の子」というテーマで、宇宙にどんな生物がいそうか考えてみました。地球のような水や空気のある惑星が、そろそろ見つかりつつあります。なじみのある格好をした動物がいるかどうかはともかく、何らかの生命体を見つけられるかもしれないね。折しも月でH2Oが見つかったというニュースのあとでした。(航空機に搭載した望遠鏡により、地球大気中の水の影響を受けにくい高度から、月の岩石に含まれるH2Oを測定したもので、全体をかき集めても地球の砂漠にある水より少ないとか…)

先生たちが事前に、病室付近でのWi-Fi受信状況も確認してくださり、用意万端。オリオン大星雲フライトビデオを流したところ、すごーいのため息が聞こえます。小体育館に集まった生徒さんにとっても、病室から参加した生徒さんにとっても、天井の向こうにそんな景色があるのだと想像してもらえたようです。

少人数なので、こちらから問いかけ、考えてもらい、発表してもらうというやりとりができました。生徒さんからの質問を、先生方がとても巧みに誘い出します。自分が行ってみ たい環境について考えてもらったところ、景色がきれい、緑がある、そして大事なこととして呼吸に必要な成分を含む空気があるところ、でした。

質問がたくさん出て時間超過のあと、最後に校長先生が、「これからも空を見上げよう、自分に自信を持とう」と、生徒さんたちに呼びかけをされました。厳しい闘病生活において、外の世界しかも遠くの宇宙の話題に触れることが、生徒さんにとって特別な意味を持つことが感じられた次第です。

「わかば祭」という作品展示会用に作ったふれあい天文学のポスター。授業の様子や生徒さんたちの感想が、素敵なイラストと共にまとめられていますね。南カリフォルニアでは背の高いヤシの木をよく見かけます。(写真提供:東京都立武蔵台学園 府中分教室わかば学級)

手話通訳士さんと協力した「ふれあい天文学」

国立天文台は「ふれあい天文学」と題して、小・中学校への出前授業を行っています。2020年度は、新型コロナウイルス感染症の拡大で、例年のように学校を訪問して授業をすることが難しいケースも多いですが、TMTブログでも報告されているように、オンラインミーティングを活用して、日本国内外の学校への遠隔授業が行われています。
2021年1月15日には、やはりオンラインミーティングで、熊本県立熊本聾学校と宮城県立聴覚支援学校の二校と国立天文台を結んで、TMTプロジェクトの岩田が中学生への遠隔授業を実施しました。

(写真提供:宮城県立聴覚支援学校)

教室では、手話通訳の画面と、講師やスライドを映すための画面が並べて配置されました。(写真提供:熊本県立熊本聾学校)

聴覚に障がいのある生徒さんへのふれあい天文学授業は初めてのことですが、日本天文教育普及研究会 天文手話検討ワーキンググループ(※1)で活動されている 手話通訳士の方にご協力頂きました。事前に両学校の先生と打合せをして、どのような機器構成で行うか、どんな話に関心がありそうか、またどんなところに気をつけるべきかなどを教えて頂き、また手話通訳士の和田みささん、本庄谷拓さんには事前に国立天文台にお越し頂いて、セットアップを試して準備を行いました。当日は、東京都には緊急事態宣言が再度発令されている中での開催となりましたが、体温測定や距離の確保、換気の徹底など、できるだけ対策を行った上で実施しました。

天文台では、岩田(左)が話した内容を、手話通訳士さんがカメラの前に立って通訳してくれました。

先生方から、生徒さんはブラックホールに興味があると伺っていましたので、当日のお話は、銀河系中心やイベント・ホライズン・テレスコープによるブラックホールの観測についてお話しして、太陽系外の惑星探しについても紹介しました。そして、超巨大ブラックホールはどうやってできるのか?、地球のような生命をはぐくむ惑星はあるのだろうか?、など、宇宙にはまだ私たちが答えを知らない謎がたくさんあること、それらを解き明かすために、TMTというこれまでにない大きな鏡を持った望遠鏡を作ろうとしていることをお話しました。

質疑応答の様子(右側写真提供:熊本県立熊本聾学校)

手話通訳士のお二人が的確に手話に訳して下さったおかげで、どちらの学校の生徒さんもとても興味をもってお話をきいてくださったようです。お話の後には、ブラックホールについてのものから、星がどうやって光るのか、なぜハワイに望遠鏡を作るのか、など、たくさんの質問もして頂いて、手話への翻訳を通じてお返事しました。天文学の用語をたくさん含んだ自分の説明が、その場で手話に翻訳されてコミュニケーションができるのは、目の覚めるような経験でした。

両校とも、やはり新型コロナウイルス感染症拡大の影響で、色々な行事ができない状況であるとのことで、オンラインミーティングによる今回のふれあい天文学は楽しんでもらえたようです。何よりも、宇宙には私たちのまだ知らない謎がたくさんあり、望遠鏡での観測を通じてその謎に迫っていることを感じてもらえてうれしく思いました。手話通訳士のお二人や、両校の先生方、そして生徒の皆さんに感謝いたします。

天文台側のチーム:左から、臼田-佐藤功美子(コーディネーター)、和田みささん(手話通訳士)、岩田生、本庄谷拓さん(手話通訳士)、藤田登起子(ふれあい天文学担当)。後ろの4名で(左から順に)手話の指文字で「ふ」「れ」「あ」「い」を表現しています。

後日、熊本県立熊本聾学校と宮城県立聴覚支援学校の先生から、授業の写真と、生徒さん達の感想をいただきました。生徒さん達が授業を楽しんでくれた様子が伝わり、天文台チーム一同、とてもうれしく思いました。宮城県立聴覚支援学校のホームページにもこの授業の感想が掲載されていますので、ぜひご覧ください。

 

※1:国立天文台三鷹キャンパス手話ガイド動画も、日本天文教育普及研究会 天文手話検討ワーキンググループの協力を得て作成されています。

プリンストン日本語学校で「ふれあい天文学」

2020年11月9日の記事「カリフォルニア州の学校にオンライン出前授業」にありましたように、今年度の「ふれあい天文学」では日本国外の学校への遠隔授業も多数行っています。

遠隔授業のスクリーンショット

11月16日には、プリンストン日本語学校(プリンストン補習授業校)で学んでいる100人弱の中学・高校生に、TMTプロジェクトの青木が1時間の遠隔授業を行いました。学校は、すばる望遠鏡による研究で協力関係にあるプリンストン大学のすぐ隣にあるそうです。授業内容は、私たちを含めて宇宙が何からできているのか、という話でしたが、事前にアンケートと質問をとって、当日それに答える時間もとりました。アンケートではいつも、知っている望遠鏡の名前を選んでもらいます。日本国内ではよく知られているすばる望遠鏡も、さすがに米国では知名度はいまひとつ、TMTはまだまだ、というところで、そういう意味でも今回お話しさせていただいたのは貴重な機会でした。

現地は日曜日(15日)の夕方の時間帯(日本では月曜早朝)でしたが、質問もいくつも出て、講師としては朝から充実感のある時間となりました。聞いてくれた生徒さんたちが、宇宙や天文、あるいは基礎科学に興味をもつ一助になってくれれば、と思います。

2020年のノーベル物理学賞

2020年のノーベル物理学賞は、ブラックホールに関する研究で顕著な貢献をした3名の科学者が選ばれました。この発表を聞いたときの、TMT関係者の驚きと喜びはとても大きなものでした。ブラックホールの観測は、TMTの重要な科学目標の一つですし、受賞者の一人であるアンドレア・ゲッズ博士は、その検討に深く関わっているメンバーの一人なのですから。

受賞者のうち、アンドレア・ゲッズ博士と ラインハルト・ゲンツェル博士は、私たちの銀河系の中心にある巨大ブラックホールの観測を長年にわたって続けています。具体的には、ブラックホールに引きつけられた周囲の星の軌道(位置がどのように変化しているのか)を調べるのですが、そこで鍵となるのが、大口径の望遠鏡と補償光学と呼ばれる技術です。両者の組み合わせによって、銀河中心のような混み合った領域で星の位置を精密に測定するための高解像度が実現できるのです。

天の川銀河の中心(白い枠で囲まれた部分)を、補償光学をかける前と後で比較したイメージ (©カリフォルニア大学ロサンゼルス校銀河中心グループ/W. M. ケック天文台レーザーチーム;This animation was created by Prof. Andrea Ghez and her research team at UCLA and are from data sets obtained with the W. M. Keck Telescopes.)

ゲンツェル博士は、チリにある口径8メートルのVLT望遠鏡、ゲッズ博士は、ハワイにある口径10メートルのケック望遠鏡で、ブラックホールの周りの星々の位置を精密に観測しました。二つの望遠鏡による研究は、その成果を競い合い、そして互いに検証しあうことによって、進んでいったといえます。それぞれの望遠鏡で使われる補償光学も、その間に、様々な進歩をとげました。研究者達は、より高い精度を実現するために技術開発を競い合う一方で、情報交換や共同研究といった交流も盛んに行なわれています。

次世代望遠鏡のための補償光学研究会「AO4ELT」に参加した研究者たち(©AO4ELT6)

私(早野)個人としても、今年のノーベル物理学賞のニュースには大きな驚きと同時に因縁めいたものを感じました。なぜなら、5年ほど前まで、私はハワイ観測所のすばる望遠鏡のための補償光学を開発していて、ケック望遠鏡の補償光学グループはよく知っています。もしかすると、すばる望遠鏡もこの成果に関われたかもしれません。でも、ケック望遠鏡でやっているし同じことをしても仕方がないな、程度にしか考えていませんでした。今から思えば、チャンスは近くにあったのにという悔しい思いが少しあります。ただ、同じ補償光学に関わったという意味ではとても嬉しく励みになります。そして、現在はまさにTMTの近赤外線撮像分光装置 IRIS の開発を進めています。人生、何があるかわかりませんね。

8~10メートルクラスの巨大望遠鏡と補償光学の登場によって、太陽の400万倍もの質量をもつ巨大ブラックホールが私たちの銀河系の中心にあるということが明らかになりました。次世代の超大型望遠鏡 TMTでは、IRISと補償光学によって、ブラックホールにさらに近い星々の運動を調べることが可能になります。そこから得られる知見について想像したときの心踊る思いをかかえて、IRISの開発を進めています。

ケック望遠鏡と補償光学を使って観測した銀河中心画像(左)とTMTと補償光学を使って同じ領域を観測した場合のシミュレーション(右)。TMTと補償光学の組み合わせにより、ブラックホールのごく近くにある星の軌道を詳しく調べることが可能になります。(TMT Detailed Science Case 2015)

 

すばる望遠鏡、ケック、ジェミニがたまたま同時に天の川銀河の中心に望遠鏡を向けていた場面。補償光学のガイドとなるレーザーが銀河中心に向けられています。このときケック望遠鏡では、今年のノーベル物理学賞に選ばれたGhez博士らが観測していました。(2014年5月撮影 ©Dan Birchall/NAOJ)

 

早野裕 (TMTプロジェクト IRIS-J マネージャー)