次世代重力波望遠鏡に向けた鏡の複屈折変動測定

• 研究課題/領域番号: 24K00640
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 道村 唯太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80747006)
• 研究分担者: 小森 健太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50897650)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2027年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2026年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2025年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2024年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: 複屈折 / 偏光 / 結晶 / 重力波 / レーザー干渉計

研究開始時の研究の概要

本研究では、鏡の複屈折変動を世界最高精度で測定する装置を開発し、重力波望遠鏡に結晶性の鏡は使えるのか？ という問いに実測で答える。LIGOやKAGRAのようなレーザー干渉計型重力波望遠鏡の感度は、鏡表面の熱的振動から来る熱雑音で制限されている。そこで次世代望遠鏡では、機械的散逸が小さい結晶性の鏡を採用し、この熱雑音を1桁下げることが計画されている。我々は近年、従来注目されてきた複屈折による光学ロスだけでなく、複屈折の時間変動が新たな雑音源になる可能性を指摘した。本研究では、シリコンやサファイアといった有望視されている素材の複屈折変動を世界で初めて実測し、将来の重力波望遠鏡開発に知見を与える。