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重力波検出器

 

よみ方

じゅうりょくはけんしゅつき

英 語

gravitational wave detector

説 明

一般相対性理論において予言される重力波を検出する検出器。重力波望遠鏡ということもある。特定の振動数の重力波を検出する共振型検出器と、レーザー光を直交する2方向に分けて往復させ、干渉を測るレーザー干渉計型がある。重力波の効果は極度に小さいため高度の技術が必要で、世界各地で大規模な干渉計が建設されてきた。2015年9月にLIGOにより初めてのブラックホールどうしの合体からの重力波信号が観測され、翌年報告された。Virgo干渉計KAGRA大型低温重力波望遠鏡も参照。


レーザー干渉計による重力波検出の原理。
クレジット: LIGO/T. Pyle

https://www.youtube.com/embed/tQ_teIUb3tE

2023年09月25日更新

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    干渉計型重力波検出器の概念図。
    光源から出たレーザー光を半透明鏡(ビームスプリッター)で直角方向に2分割し、2本の腕の先にある反射鏡で反射させ、戻ってきた光を干渉させて光検出器に導き、重力波による腕の長さの変化を検出する。2本の腕の両端近くに反射鏡が置かれており、半透明鏡近くに置かれた部分反射鏡(大部分の光を反射し透過するのは1%程度)との間でレーザー光を共振(ファブリー - ペロー共振)させ、何度も反射を繰り返した後で干渉させることにより、腕の「有効長」を長く(数100 km)する工夫がされている。反射鏡は地面振動の影響を避けるため、防振装置に吊るされて長い真空チューブの中に設置される。
    出典 縣秀彦著、岡村定矩監修『ビジュアル天文学史』(緑書房)