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大型低温重力波望遠鏡KAGRA

大型低温重力波望遠鏡KAGRAとは

大型低温重力波望遠鏡KAGRA(かぐら)は、岐阜県飛騨市にある神岡鉱山の地下に建設中の重力波検出器です。3キロメートルの基線長を持ったレーザー干渉計で、完成すれば世界でも最高精度の重力波検出器のひとつとして、アメリカのLIGO(ライゴ)、ヨーロッパのVirgo(バーゴ)などと共に世界的な重力波検出器ネットワークを構築することを目指しています。東京大学宇宙線研究所を中心として、国立天文台重力波プロジェクト推進室、高エネルギー加速器研究機構など国内外の多くの大学、研究機関が協力して建設を進めています。

大型低温重力波望遠鏡KAGRA

研究

重力波とは、時空を伝わるさざ波のようなものです。すばる望遠鏡のような光赤外望遠鏡や、アルマ望遠鏡のような電波望遠鏡は、電磁場の振動である電磁波を捉える装置です。それに対して、KAGRAは時空の歪みが波として伝わる重力波を捉えます。そのため、その検出原理も電磁波を捉える望遠鏡とは大きく異なります。KAGRAで使われているのは、レーザー干渉計という技術です。重力波によって空間が伸び縮みする様子を、直交する方向に飛ばしたレーザー同士の干渉縞を見ることによって検出しようとするものです。この干渉計の精度を高めるためには、長い基線長を持つことだけでなく、高出力のレーザー光源、大口径・超低損失ミラー、超高真空装置などが必要となります。KAGRAではさまざまな最新技術を開発・導入し、来たるべき重力波天文学の時代をリードすべく準備を進めています。

重力波の発生源として考えられているものの1つに中性子星連星の合体があります。この天体現象はガンマ線などの電磁波でも観測されるのではないかと考えられており、すばる望遠鏡など重力波以外の観測装置とどのような連携が可能かも検討しています。

スペック

所在地岐阜県飛騨市神岡町
検出器レーザー干渉計(マイケルソン干渉計)
基線長3キロメートル
特徴KAGRAの大きな特徴として、3キロメートルに及ぶ検出器の大きさ、重力波の検出に有利な設置場所として検出器を地盤の安定な地下に建設したこと、鏡を揺らす熱雑音を減らすためマイナス250度まで冷却すること、鏡の材質に低温特性に優れたサファイアを用いるという4つが挙げられます。

歴史

2012年(平成24年)1月20日着工式
2012年(平成24年)5月トンネル掘削開始
2014年(平成26年)3月31日トンネル掘削完了
2016年(平成28年)3月25日試験運転開始

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