LISAパスファインダーが打ち上げられ、相対性理論の最大のテストへの道を切り開く
アラン・ボイル著
LISAパスファインダー探査機は、重力波の探索と一般相対性理論の証拠に欠けている部分を加えるために、地球から100万マイル離れた有利な地点に向かっている。
欧州宇宙機関（ESA）は、イタリア製のベガロケットが、本日午前4時4分（グリニッジ標準時）（水曜午後8時4分（太平洋標準時））に、南米沿岸のフランス領ギアナ、クールーにあるESAの宇宙港から宇宙船を低地球軌道に打ち上げたと発表した。
今後2週間、LISAパスファインダーは地球と太陽の重力バランスポイントであるL1への航路を設定するための一連の操作を行う予定です。探査機は2月中旬にL1に到達し、3月に科学ミッションを開始する予定です。
6億3000万ドルを投じたこのミッションは、重力に大きく依存している。LISAパスファインダーは、金とプラチナでできた直径1.8インチ（約4.3cm）の同一の立方体2つを、15インチ（約36cm）離れた場所で自由落下させるように設計されている。その後、宇宙船はレーザー干渉計を用いて、それらの相対位置を10億分の1ミリメートルの精度で監視する。
このような微細な測定は、重力波を検出するために必要である。重力波とは、アルバート・アインシュタインが一般相対性理論で100年前に予測した時空の構造のさざ波である。
こうした波の存在を直接示す証拠はまだ観測されていないが、その主な理由はその効果が微妙だからである。ESA によれば、軌道を回る一対のブラックホールによって作り出される波紋は、長さ 62 万マイル (百万キロメートル) の定規を原子の大きさ未満だけ引き伸ばす程度だという。
LISAパスファインダーは、2030年代に予定されている、さらに野心的な宇宙ミッションであるeLISA（進化型レーザー干渉計宇宙アンテナ）に向けた技術的な道を切り開くために設計されています。eLISAミッションでは、各重力試験衛星をレーザー干渉計から100万キロメートル離れた場所にL字型に配置することが求められています。
LISAパスファインダーが重力波観測に向けて準備を進めているのと時を同じくして、先進レーザー干渉計重力波観測衛星（Advanced LIGO）も同様の実験を行っています。Advanced LIGOの科学者たちは、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近郊にある全長2.5マイル（4キロメートル）の管内に設置された高感度レーザー装置に対する重力波の影響を調べています。
地球上の検出器の問題は、地球の摂動によって宇宙重力波の微妙な兆候が隠されている可能性があることです。その兆候の性質次第では、一般相対性理論はこれまでで最も強力な裏付けを得ることになるかもしれませんし、あるいはさらなる調整が必要になるかもしれません。
