雷が2回（おそらく3回）攻撃しました。レーザー干渉計重力波観測所（LIGO）の科学者たちは、これが私たちの宇宙を理解する新しい時代の始まりに過ぎないことを願っています。この「稲妻」は、ブラックホールのペアが衝突するなどの巨大なイベントによって生成される、とらえどころのある、検出が困難な重力波の形で発生しました。そのような出来事から放出されるエネルギーは、池のさざ波のように、空間と時間の構造そのものを乱します。本日の発表は、今年2月に発表された歴史的な最初の検出に続いて、LIGOによって検出された2番目の重力波の波紋です。
「この衝突は15億年前に起こりました」とルイジアナ州立大学のGabriela Gonzalezは記者会見で新しい検出を発表し、「これにより重力波天文学の時代が始まったことを告げることができます。」
ブラックホールの合流による重力波のLIGOによる最初の検出は2015年9月14日に行われ、アルバートアインシュタインの1915年の相対性理論の主要な予測を裏付けました。 2番目の検出は2015年12月25日に行われ、2つのLIGO検出器の両方で記録されました。
暴力的なブラックホールの合併によって放出された重力波の最初の検出は、ほんの1/5秒しか続かなかったほんのわずかな「チャープ」でしたが、この2番目の検出は、データ。このビデオで聞く：
「これが重力の音楽と呼ばれるものです」とゴンザレスは今日の記者会見でビデオを再生しながら言った。
重力波は音波ではありませんが、研究者は重力波の振動と周波数を同じ周波数の音波に変換しました。 2つのイベントがなぜそれほど異なっていたのですか？
データから、研究者たちは、2番目の重力波のセットは、太陽の質量の14倍と8倍の2つのブラックホールが合流する最後の瞬間に生成され、衝突により単一のより大きな回転ブラックホールが生成されたと結論付けました太陽の質量の21倍。比較すると、2015年9月に検出されたブラックホールは、太陽の質量の36倍と29倍であり、62個の太陽質量のブラックホールに合流しています。
科学者は、質量の少ないブラックホールからの高周波の重力波がLIGO検出器の感度の「スイートスポット」に当たると述べました。
「これらのブラックホールが最初の検出で観測されたものよりもはるかに少ないことは非常に重要です」とゴンザレス氏は言います。 「最初の検出と比較して質量が軽いため、検出器の高感度帯域でより多くの時間（約1秒）を費やしました。私たちの宇宙のブラックホールの人口をマッピングすることは、有望なスタートです。」
LIGOを使用すると、科学者は光の代わりに重力を使用して新しい方法で宇宙を研究できます。 LIGOはレーザーを使用して、4 km（約2.5マイル）離れたミラーの位置を、ルイジアナ州リビングストンとワシントン州ハンフォードの3,000 km以上離れた2つの場所で正確に測定します。したがって、LIGOはブラックホール衝突イベントを直接検出するのではなく、空間自体の伸縮を検出します。これまでの検出は、LIGOが1千億億分の1の精度で空間の摂動を測定する能力の結果です。 GW151226という名前の最新のイベントからの信号は、物質がエネルギーに変換され、文字通りジェロのように時空を揺さぶることによって生成されました。
ローマ大学ラサピエンツァ校の物理学者であるLIGOチームメンバーのフルビオリッチは、10月にイベントの3番目の「候補」が検出されたと述べました。公式に検出としてカウントするのに十分な大きさではないノイズに対する信号。
しかし、それでもチームによると、確認された2つの検出は、ブラックホールが以前考えられていたよりもはるかに一般的であることを示しており、頻繁にペアで発生する可能性があります。
カルテックのLIGO研究所の副所長であるアルバート・ラザリーニは、次のように述べています。 「最初の観測の4か月で2つの強力なイベントが検出されたので、将来重力波を聞く頻度を予測することができます。 LIGOは、私たちの宇宙で最も暗いが最もエネルギッシュなイベントのいくつかを観察する新しい方法をもたらしています。」
LIGOは現在、改善のためオフラインです。次のデータ取得実行はこの秋に開始され、検出器の感度の向上により、LIGOは最初の実行と比較して、宇宙の体積の1.5倍から2倍にも達する可能性があります。 3つ目のサイト、イタリアのピサの近くにある乙女座検出器は、ツインLIGO検出器と同様の設計で、LIGOの今後の観測実行の後半にオンラインになると予想されています。乙女座は、着信重力波信号の到着時間のミリ秒スケールの違いを比較することにより、物理学者が各新しいイベントの発生源を特定する能力を向上させます。
それまでの間、Zooniverseを通じてLIGOチームのGravity Spy市民科学プロジェクトを支援できます。
さらに読むための情報源：
プレスリリース：
メリーランド大学
ノースウエスタン大学
ウェストバージニア大学
ペンシルベニア州立大学
物理的なレビューレター：GW151226：22太陽質量のバイナリーブラックホール合体からの重力波の観測
LIGOファクトページ、Caltech
重力波、その発生源、検出の優れた概要については、2月にUTで特集したMarkus Posselの優れた一連の記事をご覧ください。
