重力波初検出

米国のカリフォルニア工科大学とマサチューセッツ工科大学（MIT）を中心とする国際観測チーム「LIGO（ライゴ）は11日、2つのブラックホールが合体する事によって生じた「重力波」の直接検出に成功したと発表した。重力波はアインシュタイン博士が存在を予言していましたが､今まで検出されたことはなく､ノーベル賞級の大発見になります。

ライゴは、長さ4㌔㍍の真空のパイプを2本直交させた装置で､パイプ内でレーザー光線を往復させ､両端間の到着時間を精密に計測しています。質量を持つ物体が運動する事により、時空のゆがみが宇宙空間を波のように伝わる､重力波が地球に来ると、それをパイプ内を往復しているレーザー光線の到着時間が異なる事により､重力波を検出する。

チームによるとワシントン州とルイジアナ州に2つある装置で昨年9月に､重力波が到達したとみられる信号を捉え､2つの装置で同時に信号を捉えた事から観測チームは、重力波を検出したと判断し､信号を解析したところ、13億年前に太陽の29倍の質量をもつ､ブラックホールと36倍の質量をもつブラックホールが合体した時に生じる､重力波だと推定しました。

重力波によるわずかなひずみをとらえるには、巨大な施設による精密な観測が必要になる。１９７０年代に研究構想が始まり、完成したのは９９年。初代の装置は性能の確認が主な目的で、重力波をとらえられるとしても１０年に１回程度という精度だった。２００８年に始まった大幅な改造で、１年に１０回は観測できるほど精度が飛躍的に向上した。

観測は今年１月まで続いたが、これまでに解析したのは一部のデータに過ぎない。まだ、ほかのブラックホールなどから届いた重力波が埋もれているかもしれない。装置は調整作業を経てさらに精度を高める。運転を再開する７月以降も成果が期待される。

全米科学財団（ＮＳＦ）がこれまでに投じた費用は約１１億ドル（約１２４０億円）。ＮＳＦのフランス・コードバ理事長は会見で「過去最大級の資金提供で大きなリスクがあったが、我々はそうしたリスクを取る機関だ。米国が世界の先端知識のリーダーであり続けるため、開拓者に投資する」と述べた。

日本も東京大学宇宙観測研究所が岐阜県の神岡鉱山の地下に長さ3㌔の真空パイプを直行させた重力波検出器装置「KAGRA（カグラ）」を作り観測を目指しています。

日本のカグラは地下に設置された極低温のの鏡を使います。完成すれば､今回のようなブラックホールの合体の観測が得意領域。特により重いブラックホールの観測は､カグラの独断場となる事が期待されます。

梶田宇宙線研究所所長は、カグラならもっと目が覚めるような信号が受かっているだろう。これから､ブラックホールに関する情報がどんどん分かっていくと話します。カグラは3月～4月にかけて試験運転を行い､その後徐々に経験を積み2017年には､本格的な観測を始めるとのことで、計画通りの観測精度を高めたいとしています。