重力波の直接観測

今朝、ワシントンＤＣの全米記者クラブで、Caltech - MIT - LIGO の共同記者会見が開かれ、ブラックホールの連星が合体するときに放出された重力波の直接観測に成功したとの発表がありました。Caltechでも生中継を見るイベントがありました（左の写真）。

アインシュタインが重力波を予言して１００周年の記念の年に、重力波の直接観測が達成され、宇宙を探求する新しい窓が開けたことになります。素晴らしいニュースです。



ブラックホール連星の合体の初観測でもあります（このビデオは、Caltechの数値計算プロジェクトが作成したものです）。

理論的に計算された重力波の波形との精密な比較がなされており、強い重力場における一般相対論の検証としても初めての例です。

LIGO は、Caltech のキップ・ソーンさんとロナルド・ドリーバーさん、MIT のライナー・ワイスさんらが中心になって、１９７９年に共同提案。建設計画は１９９２年に始まり、以来 Caltech とMIT とが運営してきました。

昨年の９月１２日に観測が始まり、たった２日後の９月１４日９時５１分（米国東部時間）に、重力波が受信されました。

２か所で検出された波形は、ぴったり一致しています（右の図）。もし何かの雑音だとする（つまり、重力波ではないとする）と、２カ所でこれほど一致するのは、２０万年間連続して観測して１度というわずかな確率だそうです。

数値シミュレーションの結果と比較することで、重力波を出した２つのブラックホールの質量は、太陽の３６倍と２９倍。この２つが合体して、太陽の６２倍の質量のブラックホールになったと見積ももられています。合体前の３６＋２９＝６５は、合体後の６２より大きいので、足し算が合わないようですが、その差である太陽の３倍の質量に相当する膨大なエネルギーが、重力波として放出されたということになります。驚異的なイベントです。

１３億年前に発信された重力波が、光の速さで宇宙を伝わり、LIGOが観測を始めて３日目の地球にとどいたことになります。

これから５年間の間に、LIGOは感度を３倍にするそうで、これは観測できる体積が２７倍になるということです。

今後、日本のＫＡＧＲＡなどとの連携により、重力波天文学は大きく発展するでしょう（左の図）。

私は、文藝春秋社の『２０１６年の論点』に寄稿し、

「今後数年の間に重力波の観測が達成されれば、電磁波では見えなかった宇宙の姿が明らかになる。それは、私たちの世界観を、さらに大きく変えることになるだろう」

と結んでいました。それが、「数年の間」どころか、今年達成されてしまいました。

今回の重力波の直接観測についてのより詳しい解説は、朝日新聞のWEBRONZAに寄稿しました。

よろしければご覧ください。⇒ 「重力波の直接観測で宇宙の新しい窓が開いた」

４０年にわたる努力でこの偉業を成し遂げた科学者や技術者の皆さんに、心からお祝いの言葉を送ります。

追伸：５年前に、LIGOのブラインド・インジェクションについてブログ記事を書いていたのを思い出しました。⇒「二重盲検法」