重力波

重力波検出実験(KAGRAプロジェクト)

概要

アインシュタインの一般相対性理論で導かれる重力波は、連星中性子星の電波観測で間接的には存在が確認されていますが、直接観測は未だになされていません。日本では、世界で最初の重力波検出を目指して、LCGT計画(Large-scale Cryogenic Gravitational wave Telescope、愛称 KAGRA)が進められています。この実験では、レーザー干渉計を用いて時空の歪みを計測します。この実験の大きな特徴は以下の通りです。

1:望遠鏡の大きさ: 3km
KAGRAではレーザー干渉計の基線長は3kmで、国際的な競争力を持つ検出器建設を目指しています。

2:望遠鏡を鉱山内に建設
鏡を揺らす原因である地面振動が小さい場所を探した結果、岐阜県飛騨市にある神岡鉱山の中に望遠鏡を作ることにしました。

3:鏡をマイナス250度(20ケルビン)まで冷却
鏡を揺らすもう1つの原因である熱雑音を小さくするために、鏡をマイナス250度(20ケルビン)まで冷却することにしました。

4:鏡の材質としてサファイアを用いる
サファイアは光学特性に優れているのみならず、低温に冷却すると熱伝導や機械的損失が少なくなるなどの長所があるためKAGRAの鏡の材質として最適です

KEKの低温センター・重力波グループでは、これまで蓄積した極低温および低振動冷凍機技術を生かして、KAGRA装置の開発に協力しています。

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