物理学で最もセクシーな信号、つまり恒星源から発せられる重力波と呼ばれる空間と時間のさざなみの探求が再び進行中です。先週末、レーザー干渉計重力波天文台 (LIGO) で作業している物理学者は、ルイジアナ州リビングストン (このビデオに表示) で機器を再構築し、ワシントン州ハンフォードでその双子を再構築して以来、最初の観測を開始しました。 Advanced LIGO は、すでに元の LIGO の 3 倍の感度を備えていると研究者は述べています。それでも、この最初の 3 か月のデータ収集実行で何かが見つかる可能性はわずかです。本当のニュースは、高度な LIGO がその複雑さにもかかわらず、研究者が 2013 年に設定した観測スケジュールに遅れをとっていないことかもしれません。
ルイジアナ州立大学バトン ルージュ校の物理学者であり、LIGO Scientific Collaboration の 900 人を超える科学者の広報担当者である Gabriela González 氏は、次のように述べています。 「現時点で予想していたよりも高い感度を持っています。」
各 LIGO 装置 (干渉計) は、レーザー光を使用して、直角に設定された長さ 4 キロメートルの干渉計の 2 本のアームの長さを比較することで、空間と時間、または時空の伸びを探します。研究者は、アームの長さを 10 メートルの精度 (原子の幅の 10 億分の 1) で比較することを目指しています。そのためには、地震波、人間の活動、およびその他の原因によって引き起こされる無数の振動を減衰させる必要があります。 LIGO 物理学者のベンチマーク ソースは、互いにらせん状に渦巻く中性子星のペアです。 3 億 6000 万ドルの費用がかかり、2002 年から 2010 年まで稼働した LIGO の元の化身は、最大約 6500 万光年離れていれば、そのようなソースを検出するのに十分な感度に達しました。高度な LIGO は、最終的には 6 億 5000 万光年までそのような光源を検出できるようになり、探査される空間の体積が 1000 倍に増加します。
しかし、カリフォルニア工科大学（パサデナ）の物理学者で、ハンフォード天文台を率いる Frederick Raab は、現在、LIGO 干渉計は十分に感度が高く、2 億光年から 2 億 6000 万光年の距離にある連星中性子星を見ることができると述べています。 .元の LIGO よりも 3 倍も改善されたことで、物理学者は何かを見る「外からのチャンス」を得ることができる、と Raab は言う。大きな問題は、ソースがいくつあるかということです。 2013 年の計画では、LIGO の研究者は楽観的に、現在の感度では 3 か月で 3 つの連星中性子星を発見できると見積もっていました。悲観的に言えば、彼らは LIGO を 600 年間稼働させて 1 つを確認する必要があるかもしれません。
高度な LIGO の可能性は、その後の実行ではるかに高くなるはずだと、物理学者は言います。 「機械に慣れるにつれて、より高い感度に調整されるようになります」と Raab 氏は言います。計画通りに進めば、LIGO は来年 6 か月間稼働し、現在の約 2 倍離れた連星中性子星を検出できるようになります。翌年には、さらに 50% 先を見越して 9 か月間実行する予定です。来年から、LIGO には、イタリアのピサ近くにあるヨーロッパの同様に改良された VIRGO 検出器も加わります。
しかし、この実行で空になることでさえ明らかになるだろう、とゴンザレスは言う.これは、いくつかの非常に楽観的なモデルが、高度な LIGO がより大規模なブラック ホールのペアが渦巻き状に渦巻いているのをすぐに確認できると予測しているためです。
Advanced LIGO が発見した場合、研究者が信号を検証するには時間がかかります。 「私たちは、検出器で何かを確認してから 3 か月以内に発表できるようにするという目標を設定しました」と Raab 氏は言います。しかし、発見があった場合、LIGOのリーダーはそれが漏れないようにすることができますか? 「私たちはそのことをとても心配しています」とゴンザレスは言います。 「私たちは全員、機密保持契約に署名しました。」
