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LIGOが重力波とブラックホールの探索の第4ラウンドを開始

LIGOが重力波とブラックホールの探索の第4ラウンドを開始

アラン・ボイル

レーザー干渉計重力波観測所で専門家が試験ビームの調整を確認している。(国立科学財団撮影)

コロナウイルスのパンデミックの影響もあり、3年間のアップグレードと待機を経て、レーザー干渉計重力波観測所は衝突するブラックホールと中性子星の兆候の探索を正式に再開した。

「私たちLIGOチームはこの瞬間に備えるために過去2年以上にわたり困難を乗り越えて取り組んできました。そして、私たちはまさに準備ができています」と、LIGO研究所の副所長でカリフォルニア工科大学の物理学者アルバート・ラザリーニ氏はニュースリリースで述べた。

ラザリーニ氏は、本日の観測実行4(O4)の公式開始に至るまでの工学試験で、すでにいくつかの候補事象が明らかになり、天文学界に共有されていると述べた。

「これらのほとんどはブラックホール連星系ですが、中には中性子星を含むものもあります」と彼は述べた。「発生率は予想と一致しているようです。」

先週、S230518hと呼ばれるそのような現象が検出された。研究者たちは、もしデータが確認できれば、この現象は遠く離れたブラックホールと中性子星の合体によって引き起こされた可能性が高いと述べている。

O4では、ワシントン州ハンフォードとルイジアナ州リビングストンにある2台のLIGO重力波検出器に加え、イタリアのVirgo検出器と日本のKAGRA観測所が加わります。Virgoは今年後半から観測を開始する予定です。KAGRAは来月、LIGOの観測と並行して観測を行い、その後アップグレードのための休止期間を経て再び観測に加わります。

重力波の検出は容易ではありません。数億光年離れた巨大な擾乱によって引き起こされる時空の微かな波紋を捉えるために、巨大な地下真空トンネルと複雑なレーザーシステムを構築する必要がありました。LIGOの研究者たちは、初期の一連の発見により2017年にノーベル物理学賞を受賞しており、その後も観測を続けるたびにハードウェアはアップグレードされてきました。

3回目の観測は、COVID-19パンデミックに伴う公共の安全上の懸念から2020年3月に中断されましたが、研究者たちは検出器の感度向上とデータ内の「ノイズ」の低減を目的とした一連のアップグレードを実施することができました。O4で行われた改良により、重力波の検出率は月2回から週2回、あるいはそれ以上に向上すると期待されています。

「これはまさに検出の消火ホースとなるだろう」とハンフォードにあるLIGO施設の制御エンジニア、ジェフ・キッセル氏はO4実験のプレビュー動画で語った。

O3とO4の間の期間に、ハンフォード施設はLIGO探査センターを開設しました。このセンターには、重力波科学に焦点を当てた5,000平方フィートの展示ホールがあります。この教育センターは、火曜日から金曜日の午前9時30分から午後4時(太平洋標準時)まで開館しています。LIGOハンフォードでは、毎月第2土曜日に観測所の敷地を巡る一般公開ツアーも開催しています。