宇宙はいかに始まったのか ナノヘルツ重力波と宇宙誕生の物理学 ブルーバックス

謎の「ナノヘルツ重力波」は、宇宙誕生の痕跡なのか!?

2023年、世界に衝撃を与えた観測プロジェクト「ナノグラフ」の報告。
それはある重力波の存在を捉えたというものでした。
発見された重力波は、1周期が「ナノ＝10のマイナス9乗」の精度で測られる、超長波長の重力波「ナノヘルツ重力波」です。
＊実際に観測された重力波は、周期10のマイナス15乗、波長は銀河系サイズというものです。
この観測プロジェクトで使われた手法は「パルサー・タイミング法」というものです。
電波星ともいわれる「パルサー」から送られてくる電波を観測することで、宇宙の空間の歪みを検出するという手法が、この「パルサー・タイミング法」です。

では、このナノヘルツ（超長波長の）重力波はどこで生まれたのか？
・宇宙のはじまり、ビッグバンに以前におきたとされる「インフレーション」によって空間が引き延ばされたさいの痕跡「原始背景重力波」。
・銀河の中心「活動銀河核」に存在する太陽質量の数億倍といわれる「超巨大なブラックホール」が合体した。
といった候補が考えられています。
これまで、謎とされていた「宇宙のはじまりの姿」。
その痕跡を見ることが人類にとって現実のものとなりはじめました。

本書では、その背景にある宇宙論を、重力とは何か？　アインシュタイン方程式とは？　
そして宇宙のはじまりはどのように考えられてるのか？　
ひとつずつ段階を踏みながら解説し、「ナノグラフ」によって行われた「パルサー」を用いた宇宙空間の精密観測「パルサータイミング法」と今後の観測計画。そして15年以上にもわたる「パルサー・タイミング・アレイ」による観測と、この謎の超長波長の重力波「ナノヘルツ重力波」の正体に迫っていきます。
宇宙のはじまりの姿に迫る現代の天文学と最新宇宙論をあますところなく紹介します！

序章　ナノヘルツ重力波の衝撃
　謎の重力波とパルサー・タイミング・アレイ
1章　重力とはなにか‥‥空間そして時間の歪み　
　コラムメジャーリーグ投手の放つ重力波　
2章　重力波望遠鏡‥‥宇宙を見る新しい目　
3章　連星パルサーの謎‥‥電波天文学と中性子星
　コラム　重力波に縦波成分は存在するのか？　
4章　宇宙誕生の痕跡とは‥‥インフレーション理論と原始背景重力波
5章　巨大ブラックホールの謎‥‥宇宙の歴史を探る
　コラム　「特異点定理」の数理
6章　超波長重力波を捉えるには‥‥パルサータイミング法と宇宙の謎
7章　もう一つの重力波観測‥‥位置天文学で見える宇宙
8章　宇宙のはじまりを見る‥‥超長波重力波の正体と未来の宇宙観測

【著者紹介】
浅田秀樹 : １９６８年、京都府生まれ。弘前大学理工学研究科宇宙物理学研究センターセンター長・教授。京都大学理学部卒業、大阪大学大学院理学研究科博士後期課程修了。博士（理学）。京都大学基礎物理学研究所ポスドク研究員、弘前大学理工学部助手、准教授を経て現職。２００３年、パリ天体物理学研究所にて主に重力波に関する在外研究（１年間）。専門分野は一般相対性理論、重力理論、理論宇宙物理学（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）