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宇宙

重力波の検出目指す「KAGRA」、3年ぶりの観測へ 17

ストーリー by nagazou
いよいよ稼働 部門より
「重力波」の検出を目指す大型観測施設「KAGRA」が、24日深夜から米国の施設との共同観測を開始するという。同施設はコロナ禍で機器の調整が遅れるなどの影響が出ていたが、3年ぶりに本格的な観測をスタートするという(産経新聞)。

重力波は、なるべく離れた3つ以上の地点で重力波を検出できれば、観測データの時間差から重力波が来る方向を調べることができる。観測チームを率いる東京大宇宙線研究所の梶田隆章教授は「KAGRAが東アジアの地にあるのは非常に重要だと認知されている」と述べているという。KAGRAでの本格的な観測はまだ先になるとのことだが、4週間の観測後、装置の検証や調整を実施、感度向上を目指す方針であるという。
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  • by Anonymous Coward on 2023年05月25日 15時06分 (#4466244)

    >同施設はコロナ禍で機器の調整が遅れるなどの影響が出ていたが

    コロナは関係なく、そもそも設計の筋が悪く想定された感度が出ないという話・・・

    • by Anonymous Coward

      GEO 600の5倍の大きさで同じオーダーの感度ですもんねぇ

      • by Anonymous Coward

        そのGEO 600に教えを請えばいいのに
        特許とか論文競争とかで難しいのだろうか

        • by Anonymous Coward on 2023年05月25日 18時27分 (#4466338)

          設置してある場所も影響する なんたって海岸に打ち寄せる波もノイズとして現れるぐらいだから 検出はノイズとの戦い 何がノイズの原因なのか、すぐにはわからない

          親コメント
          • by Anonymous Coward

            太平洋プレートのずれ摩擦からの振動だったりね。
            たなぼたで地震予知に使えて予知成功しちゃったら
            その方が経済的に費用対効果高いかもw
            # そしてノーベル賞でいろんな意味でびっくり!

  • by Anonymous Coward on 2023年05月25日 15時44分 (#4466261)

    そもそも、それがなぜ目的の天体の重力波と断定できるんだろうか?
    重力波ならあらゆる物質や天体が発して(というのか?)いるよね?
    それに、その事象が重力だということもなぜ言えるのだろうか?
    重力と相関した別な現象で観測されるのかもよ?

    • by Anonymous Coward on 2023年05月25日 19時19分 (#4466370)

      1) 大規模(長距離)で空間を歪める物理現象が重力波くらいしかないので、地面が揺れたり熱揺らぎなどによるノイズじゃなくて、空間が歪んだと確定できれば重力波ということになる。
      2) なので地球上の遠く離れた2か所以上で測定して、同じ波形が観測されればノイズの可能性は排除できるので、重力波ということは確定できる。
      3) その上で、今の技術でも検出できるくらい強い重力波は、ブラックホールや中性子星の衝突くらいのものなので、見つかったらそういう天体現象ということになる。

      つまり複数か所で観測が大事ということ。
      KAGRA は地球上で4番目の観測地点になるはずなのだが... 頑張って欲しい

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        よく分からんが、ブラックホールや中性子星なんかは、宇宙には無数に存在してる
        それらが150億年の間に無数に衝突してるとして
        それらの強力な重力波がさざなみのように宇宙に広がったり戻ってきたり?してるのでは?
        それらの現象を観測してるってことはないの?
        要は重力が満ちている宇宙で重力源を探すのは今の技術では不可能では?
        またダークマターのように銀河の分解を引き止めている重力源っていうのもあるよね

        • by Anonymous Coward

          戻って来るって何? 宇宙には壁がないので波は戻って来なよ。

          強い重力波は非常に重いものが非常に大きな加速度運動した時に発生する。
          ブラックホール並に重い天体が互いに猛烈な勢いで回転運動している時が最も強い重力波が出る。つまり衝突直前の状態で強い重力波が出る。衝突後は強い重力波は出ない。残念ながらブラックホールはたくさんあっても、衝突はそんなに頻繁には発生してはいない。

          重力は他の力と同じく、距離の2乗に反比例して減衰するので、遠くで発生したものは検知できない。

          結局、地球の近くでブラックホールや中性子星が衝突した時だけ検知できる。それ以外は弱過ぎて今の技術では検知できない。

          • by Anonymous Coward

            素人の疑問なのですが、重力波って曲がらないのでしょうか?
            また、その周波数帯って、もの凄く広帯域の様に思うのですが、いかがでしょうか?

            • by Anonymous Coward on 2023年05月26日 14時45分 (#4466722)

              静かな水面に、小さな石を落とした状態を想い浮かべると良いよ。
              一つの波が円形に広がっていくだろ。そして広がるに連れて波の高さがだんだん低くなって消えてしまう。

              重力波はこれを3次元にした感じで、中心から球面形に広がっていく。広がる方向が3次元なので減衰も早くて、離れると検知不能なレベルにまで減衰してしまう。(なので元々が非常に強い波じゃないと検知不能)

              周波数は重力波の源となる天体がどれくらいの周期で運動したかによるので、そんなに高周波数にはならないよ。最初に検知されたブラックホール衝突の重力波だと 30〜250Hz くらい。(30Hz以下のあたりは弱過ぎて検知できなかった。250Hz 超えたあたりで接近し過ぎて衝突した)要するに衝突直前には二つのブラックホールが1秒間に250周の速度で互いのまわりを回っていたことになる(光速の50%とかそうい速度)

              親コメント
              • by Anonymous Coward

                大変、イメージし易い説明をありがとうございます。
                周波数帯が人間の可聴周波数域なのもビックリです。
                波長域が狭いので測定精度が良ければ、見つかりそうな気がしますね。

    • by Anonymous Coward

      そうとうダイナミックなイベントでないと検出できない。だから方向さえわかれば、どの天体かわかる

    • by Anonymous Coward

      シミュレーションで推定される波形と比較するんですよ。

  • by Anonymous Coward on 2023年05月25日 19時26分 (#4466373)

    高校以降の物理を勉強してみたい。そのうち。
    重力波ってどこで習う?
    標準で大学何年?

    • by Anonymous Coward on 2023年05月25日 22時31分 (#4466430)

      物理学科で選択科目の一般相対論の講義を学部4年か修士で取るかして重力波の計算をするところまでやらないと(計算としては)習いません。

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      教養課程範囲の物理じゃ出てこないんじゃない?
      理学部とかの専門課程でしょうね
      天文学での星の進化でエネルギー収支から「発見」されましたから
      その関係で出てくると思いますよ

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