市民科学者が光害が空から星を消し去っていることを実証

数年前、クリストファー・カイバは市民科学者が収集する天文学データに懐疑的だった。結局のところ、それらのデータは人間が肉眼で夜空を評価することに依存しているからだ。しかし、ある学生から空の明るさの測定方法について質問を受けた時、カイバは2006年に開始された市民科学プロジェクト「Globe at Night」を思い浮かべた。このプロジェクトは、学生が見える星を追跡できるようにすることを目的としていた。カイバはデータをダウンロードし、じっくりと調べた。「すっかり虜になりました」と、ベルリンにあるドイツ地球科学研究センターの科学者であるカイバは語る。それ以来、彼は光害の研究にキャリアを捧げ、現在は世界中の「Globe at Night」のデータを分析し、近年の驚異的な光害増加を定量化している。

このプロジェクトは、アリゾナ州ツーソンにある国立科学財団の天文学研究センター、NOIRLabによって運営されています。ボランティア（ほとんどが北米とヨーロッパ在住）には、地元の夜空の地図が8種類提供され、空の明るさの異なる星々が示されています。ボランティアは外を眺め、その瞬間に見ることができる最も暗い星の明るさに基づいて、実際に見える範囲に最も近い地図を選びます。そして、スマートフォン、タブレット、またはコンピューターを使って、Globe at Nightのウェブサイトに簡単なレポートを作成します。（市民科学者の中には、主にアマチュア天文家がスカイクオリティメーターと呼ばれる光度測定器を所有している人もいます。ウェブサイトには、その測定値を記入する欄もあります。）

カイバ氏と彼のチームは1月、2011年から2022年の間に収集されたデータの分析結果をサイエンス誌に発表し、光害が劇的に増加していることを明らかにしました。この10年間で夜空の明るさは年間約10%増加しています。この顕著な傾向は、少なくとも一部の地域では、空の明るさが8年ごとに倍増していることを意味します。「大きな衝撃でした。私は楽観主義者ですが、データに打ちのめされ続けています」とカイバ氏は言います。

人類は数千年もの間、天空を見上げ、世界中の人々が、先祖が見ていたものとほぼ同じ夜空を見てきました。時折、超新星爆発によって消滅する星が見られることを除けば。しかし近年、状況は明らかに変化しています。きらめく都市部からの人工光が周辺地域に侵入し続ける一方で、アメリカの人口の少ない国立公園や州立公園のような暗い空域は減少しています。（これは、軌道上の反射衛星が夜空に人工的な光を灯すことによって生じる問題とは異なる現象です。）アマチュア天文学者もプロの天文学者も、数十年、いや数世紀も前から光害の存在に気づいていました。しかし、問題は悪化し続けています。

カイバ氏と彼のチームはNOIRLabのデータにモデルを当てはめ、ヨーロッパでは毎年約6.5%、北米では10.4%、その他の地域では7.7%、世界平均では9.6%の明るさ増加が見られることを発見しました。「Globe at Night」のボランティアたちは、暗い星が見えにくくなり、中には減少する空から消えつつある星もあると報告しています。カイバ氏が研究を進める中で、プレアデス星団、つまり天の川銀河の象徴的な星の列が見えなくなったという相談が寄せられました。

「最初はちょっとびっくりしました」と、NOIRLabの科学者で、Globe at Nightのディレクター、そしてこの研究の共著者でもあるコニー・ウォーカーは言う。この発見は、これまで気象衛星によって推定されたわずか2%の増加をはるかに上回るものだ。だが、それらの宇宙船は青色光にはまったく反応しないため、この傾向の大部分を見逃していたとウォーカーは言う。過去10年ほどの間に、多くの都市が黄色の高圧ナトリウム街灯から、エネルギー効率は良いがより青いLEDに切り替えてきた。そして、人間の目（そして一部の野生生物）は夜間の青色光に特に敏感なのだ。衛星は、看板などの横向きの光も見逃してしまう。全体的に見て、明るさは住宅や店舗の側面、道路、階段、標識などの光源から蓄積される。

大気汚染が特定の地域での傾向の一部を説明する可能性はあるが、これほどまでに増加しているはずがないとカイバ氏は言う。また、個々の市民科学者の評価にはばらつきや不正確な点があるかもしれないが、数十万人のボランティアからの報告を平均化すればそれらは相殺されるとカイバ氏は言う。そして、光害こそが星の消失の主な原因だと結論づけている。

では、どうすれば良いのでしょうか？「光害活動家は『照明を消せばいいから、一番簡単に解決できる問題だ』とよく言います。これは真実ですが、同時に役に立ちません」とカイバ氏は言います。光害は様々な発生源から発生し、照明に関する決定は多くの人々、企業、そして市当局によって行われます。しかし、気候変動とは異なり、これを改善するのはそれほど難しくなく、その効果はすぐに実感できます。例えば、必要最低限の光だけを使うこと、夜間に不要な照明にタイマーを設定すること、照明を遮蔽したり下向きに向けたりするなど、難しくも費用もかかりません。重要なのは、大規模な照明に関する決定に関わる何千人もの人々に、より良い選択をするよう説得することだけです。

ウォーカー氏をはじめとする天文学者たちは、ある世代全体が星空を見ることができなくなることを懸念している。「天文学者として、人々を天文の世界へと駆り立てるインスピレーションを失ってしまうのは恐ろしいことです。大都市に住む何百万人もの人々は、金星と土星が見られれば幸運です。もはや彼らにとって頼りになるのは月だけです」と、テキサス大学オースティン校マクドナルド天文台の所長であり、アメリカ天文学会の光害、電波干渉、宇宙ゴミ委員会の共同委員長を務めるテズニー・ピュー氏は語る。光害に関する国の政策や国際的な規制をすぐに実現するのは難しいかもしれないため、彼女と同僚たちは、地域活動への支援により多くの注目を集めることに注力している。

夜間照明には、公共の安全の確保など、十分な理由がある。だが、夜空の保護と矛盾する必要はないと、ツーソンを拠点とする天文学者で、企業や市当局に屋外照明の使用について助言するダークスカイコンサルティングの執行役員、ジョン・バレンティン氏は主張する。同氏はツーソンを成功例に挙げる。ツーソン市とその周辺地域の人口は約100万人だが、住民の多くは照明が夜空に与える影響を理解しており、近隣に主要な天文台があることも助けになっている。約5年前、同市は2万個の街灯をLEDに交換したが、他の多くの都市よりも低いルーメン出力を選択した。バレンティン氏によると、同市は長年「照明過剰」だったが、街路照明を約60％削減した後、市当局は暗すぎるという苦情をほとんど受けなくなった。「ここの政策を他の場所に移植できない理由がわかりません」と同氏は言う。「効果があることはわかっています」

2023年2月13日午後5時15分（東部標準時）に更新：このストーリーは、Teznie Pughの肩書きを修正するために更新されました。