ズルタナイト

制御担当の木野です。

少々前の話ですが正月に実家に帰った折、母親から中東／地中海方面へ船旅に行ったとの土産話とともに、寄港したトルコの怪しい?店にあった「ズルタナイト」という宝石を買ってきたと見せてくれました。オスマン・トルコ帝国の君主であるスルタンにちなんで名付けられた石で、面白いことに照らす光によって色が変わるのだとか。実際、太陽光と蛍光灯の下で比べてみたところ明らかに違う色に見えます(下写真)。きっと特定の波長だけ光を吸収してるんだろうなどと適当な説明をしていたら、じゃあ測定してきてよってことに・・・

そのズルタナイトを京都に持ち帰り、波長ごとの透過率を測ってみたのが下のグラフ。深い吸収帯が複数あって見事なまでにデコボコ。全体の傾向としては短波長(グラフの左側)ほと吸収が大きく、長波長(同右側)は透過しやすいので、太陽光のように波長に対して滑らかな強度分布を持つ光をあてると赤色っぽい色に見えます。

一方、蛍光灯の光は緑色の成分が波長546nm(水銀の輝線)に集中しています。ズルタナイトはこの波長の光をほとんど吸収せずに透過するので、緑色の光が強いまま残ります。

今回の測定対象は鉱物でしたが、天体の観測でも望遠鏡で集めた光を波長ごとに分解して強度を調べます(分光観測と言います)。ただの一点にしか見えない星でも分光することで、表面の温度や含まれている物質、天体の運動速度などがわかります。天文に関するニュースや新聞記事などでは天体を見たままに写した撮像データ(要するに天体写真)が良く使われます。理解のしやすさや見た目の華やかさの点から選ばれているのだと思いますが、実は観測の半分くらいを分光観測が占めていて、天文学者はグラフや数値をこねくり回して天体の性質を調べているのです。

3.8m望遠鏡にもたくさんの分光器が取り付けられる予定で、既に他の望遠鏡で観測を行っている可視光面分光装置や高速測光分光器を移設するとともに、可視光高分散分光器・近赤外線測光分光器の開発も計画されています。3.8m望遠鏡は国内で最大口径の望遠鏡になるので、これまでより多くの光を集められます。光の量が多ければ波長を細かく分けて分光観測ができるので、星の性質を更に詳しく解明できるようになると期待しています。

太陽光(左上)と蛍光灯(左下)の光で撮影したズルタナイト。右のグラフは波長ごとの透過率。左側が短波長(青い光)で右が長波長(赤い光)。

光源の種類によって色が大きく変わる宝石は、ズルタナイトの他にも6月の誕生石であるアレキサンドライトが有名です。