重力波とは?電磁波とは違うの?重力波望遠鏡「kagra(かぐら)」って?

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重力波って何?電磁波とは違うの??

どうも重力波を観測する重力波望遠鏡というのがあるらしいのですが、一体どんなものなのでしょうか?

重力波についていろいろ調べてみました。

重力波とは?重力波と紫外線って違うの?


重力波とは赤外線やエックス線などと言った電磁波や、素粒子とは全くことなる物理現象です。

アルベルト・アインシュタイン自身が、一般相対性理論を発表した2年後に発表(予言)しました。

一般相対性理論によると、物体があるとその周りの空間がゆがみが生じます。

そしてその物体が動いたらどうなるんだろうというと、そのゆがみが振動し空間を伝わっていく、これが重力波だということです。



重力波望遠鏡「kagra(かぐら)」とは?


重力波はとても微弱なので、観測するには天体などの大きな物体の動きを観察するしかありません。

例えば、(*)超新星爆発や(*2)連星中性子星からは、巨大な重力波が発生していると考えられています。

その存在はこれまで、連星中性子星の運動の観測結果から間接的に証明はされていますが、直接とらえられたことはありません。

重力波はとても微弱なため、地球そのものの振動や、熱による振動に埋もれてしまいます。

その重力波を観測しようと、世界中でこのような天体現象から発生する「重力波」を、直接検出するための装置を開発する研究が行われてきました。

今まで世界の研究者の間では「これまでの10倍の感度をもつ装置を作らないと観測は難しい」と言われてきました。

そのため日本では大型低温重力波望遠鏡計画が模索されてきました。

そして2012年ついに、岐阜県で新しい重力波望遠鏡の建設が始まり、「kagra(かぐら)」と名づけられました。

「kagra(かぐら)」のために開発された冷却装置は、実験に使われる鏡を絶対零度近くまで冷却することが出来、その性能は世界一だそうです。

これまでの装置では、数百年に1度の大きな重力波なら観測できるとされてきましたが、「kagra(かぐら)」はこうした最新の技術によって1年に何度も観測することを目指しています。

重力波が観測できるようになると、「はじまった頃の宇宙の様子」や、「ブラックホールの直接観測」が出来るようになるのではと期待されているのです。


*星が一生を終えて爆発し、その質量の大部分を宇宙空間に一瞬にして解き放つ非常に劇的な現象です。

*2 その一生を終え爆発した星のうち、飛ばされなかった太陽ほどの質量が半径10km程度にまで押しつぶされてしまった星のことです


重力波望遠鏡「kagra(かぐら)」


東京大学 宇宙線研究所の研究の様子や、重力波についてが図で分かりやすく解説されています。




まとめ


重力波が直接観測出来るようになって、「はじまった頃の宇宙の様子」が見れたり、「ブラックホールの直接観測」が出来るようになったらすごいですよね。

私たちの生活にも何か関わりが出てくるのでしょうか?

楽しみですね。

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