誕生直後の宇宙を探れ　「未知の38万年」語る重力波

　私たちはなぜ存在するのか――。夜も眠れない深遠な問いに答えるには、「宇宙はどう始まったか」の解明が欠かせない。タイムマシンがあれば昔が見えるのに……。実は、人工衛星で観測する計画があります。日本も打ち上げます。

「宇宙の晴れ上がり」の壁を越える

　昔の宇宙を見るには、遠くを見ればよい。1光年離れた星の光は、1年かけて届いた1年前の光だ。遠くを見れば見るほど昔の宇宙が姿をあらわす。いまは約138億年前までさかのぼることができる。

　だが、光（電磁波）で見る方法には限界がある。生まれたての宇宙はあまりに高温なので、陽子や電子が高速で飛び交い、光も邪魔されて抜け出せなかった。宇宙が冷え、光が自由に進めるようになるのは、誕生から38万年後。「宇宙の晴れ上がり」と呼ばれる。その直後の姿をとらえた「宇宙マイクロ波背景放射」の画像は有名だ。

　では、誕生から38万年後よりも昔にはさかのぼれないのか。「いいえ、誕生直後の宇宙を探る方法があります」と、高エネルギー加速器研究機構（茨城県つくば市）の羽澄昌史教授。目指すのは、重力波の観測だ。

　重力波とは、ブラックホールのような極めて重い物体が運動することで生じる「時空のゆがみ」が、さざ波のように伝わる現象だ。極めて微弱なので観測が難しく、米国にある装置「LIGO（ライゴ）」が初観測に成功したと発表したのは2016年。アインシュタインが一般相対性理論で存在を予言してから100年かかった。

　LIGOなどがとらえた重力波はブラックホールなどの合体で生じたものだ。宇宙が誕生した直後の重力波は、それよりもさらに観測が難しい。羽澄教授が進める「Lite（ライト）BIRD（バード）計画」では、人工衛星で観測する。宇宙航空研究開発機構（JAXA）が昨年、衛星打ち上げ計画を決めた。

　「宇宙誕生直後の重力波は波長…

【5/12まで】デジタルコース（月額3,800円）が今なら2カ月間無料！詳しくはこちら