世界初観測　国際研究チーム　宇宙誕生のなぞに光

一般相対性理論の正しさを改めて裏付け

　物理学者のアインシュタインが１００年前に予言した「重力波」を探索している米マサチューセッツ工科大など米国を中心とした国際研究チーム「ＬＩＧＯ（ライゴ）」は１２日未明、宇宙からやってきた重力波を初めて直接観測することに成功したと発表した。重力波の存在を予言したアインシュタインの一般相対性理論の正しさを改めて裏付けると共に、宇宙誕生のなぞや、光や電波では観測できない天体現象の解明に期待がかかる。

　重力波は、ブラックホールなど質量の非常に大きな物体が動く際、周りの時空（時間と空間）がゆがみ、そのゆがみが波のように伝わる現象だ。アインシュタインが１９１５〜１６年に発表した一般相対性理論に基づき予言した。この理論は、宇宙の膨張やブラックホールの存在を示す数多くの観測などから正しさが確かめられてきたが、重力波による時空のゆがみは極めて小さいため、観測に成功した例はこれまでなかった。

　ＬＩＧＯの重力波検出装置は、１辺４キロの管をＬ字形に配置。直角に交わる部分から２方向にレーザー光を同時に放ち、４キロ先の鏡によって戻ってきた光を重ね合わせる仕組みだ。重力波によって時空がゆがみ、光源と鏡との間の距離がわずかに変化するのを、重ね合わせたレーザー光のずれなどから検出する。

　ＬＩＧＯは昨年９月から今年１月まで実施した観測のデータを詳しく分析。昨年９月に二つのブラックホールが合体した際に出た重力波を観測したとしている。

　重力波の検出を巡っては、日本でも岐阜県飛騨市の神岡鉱山跡の地下トンネルに東京大宇宙線研究所などの研究チームが大型低温重力波望遠鏡「ＫＡＧＲＡ（かぐら）」を建設し、来月から試運転を開始する予定だ。【河内敏康】

重力波

　質量を持った物体が動いたとき、周囲の時空（時間と空間）にゆがみが生じ、そのゆがみが光速でさざ波のように宇宙空間に伝わる現象。物理学者アインシュタインが１９１５〜１６年に完成させた「一般相対性理論」でその存在を予言した。宇宙の誕生直後に放出されたほか、重い天体同士が互いの周りを回る連星や、ブラックホールの合体などでも生じると考えられている。米国の「ＬＩＧＯ」のほか、欧州でも「ＶＩＲＧＯ」という検出装置が稼働中。日本でも東京大宇宙線研究所などが大型低温重力波望遠鏡「ＫＡＧＲＡ（かぐら）」（岐阜県飛騨市）を建設し、昨年ノーベル物理学賞を受賞した梶田隆章・同所長らが検出を目指している。