KAGRAによる重力波の観測方法

　NHKの番組「サイエンスZERO」で、KAGRA 大型低温重力波望遠鏡を取り上げていた。この番組を見て、重力波がどういうもので、その観測は、どのようにして行うか、初めて理解できた。
　重力波は、アインシュタインが理論的にその存在を予言したものだが、2015年にブラックホールの合体による重力波が発見されている。アインシュタインの理論によると、３６Mと29Mのブラックホールが合体すると、６５Mにならないで、６２Mのブラックホールと３Mに相当するものが重力波となって放出されるという。　

　観測方法は、地下８００ｍの地点にの地点にKAGRAの全体図のようなトンネルを作り、レーザー光を同じパイプに、二つに分けて発射し、その反射レーザー光を検出器で捉えるシステムになっている。重力波がくると二本のパイプに僅かな歪みが生じ、その結果、二つの反射レーザー光の交差点まで戻る時間にも僅かな差が生じる。その僅かな時間差を検出器で捉えることで、重力波を観測できる、という。

　重力波は、光や電磁波のように時間が経っても減衰するようなことがないという特徴があるため、より遠くの宇宙を観測できるという。新しい宇宙の姿を見せてくれるのかもしれない。KAGRA 大型低温重力波望遠鏡に、優しい解説動画などがある。

「KAGRA 大型低温重力波望遠鏡」の解説動画より