LIGO-Virgo-KAGRAの次期観測運転について

　LIGO（ライゴ）- Virgo（ヴィルゴ）- KAGRA（かぐら）の共同研究グループは，まもなく開
始される次期観測に向けて準備を進めています．前回の第3期共同観測運転から3年間にわたる重
力波検出器のアップグレード作業を経て，第4期共同観測運転（Observing Run 4; O4）を2023
年5月24日に同時に開始する予定です．

　それぞれの観測所では，私たちが観測開始の前提条件としている安定性と感度のレベルに到達
するために着実に前進しています．LIGOの検出器はコミッショニング（調整作業）からエンジニ
アリング・ラン（試験運転）と呼ばれる最終点検に移行しました．Virgoも試験運転に参加します
が，感度を向上させるため，試験運転中でもコミッショニングを優先させる時間があります．
KAGRAはまだ試験運転を開始しておらず、O4開始前まで感度向上のためのコミッショニングを
継続します．
　複数の検出器が同時期に試験運転を行うことで，感度が向上した検出器による国際重力波観測
網のシステム全体をリアルタイムでテストすることが出来ます．
　O4へ向け行われてきたアップグレードにより，O4ではより微弱な重力波も検出できるようにな
ります．これはまた，これまで以上に多くの重力波イベントを検出できることをも意味します．

　試験運転中に重力波の検出があると想定されます．特別な候補イベント（注＊）が検出された場
合，GraceDB（重力波候補イベントデータベース，https://gracedb.ligo.org）およびGCN
（General Coordinates Network，https://gcn.nasa.gov ）を通じて，研究者には通知され，
さらなる研究が進められることになります．
注＊　特別な候補イベントとは，特に強い信号で，電磁波観測によっても追観測が可能と考えられ
るものを指します．
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　O4は18か月間の観測期間で，途中に1ヶ月から2か月程度のメンテナンスを予定しています．
観測期間の終了は2025年まで延長されました．この変更により次の観測（O5）に向けたアップ
グレード計画のための開発研究に時間の猶予を与え, また，O4で得られる科学的成果を高めます.

調整期間、試験運転期間，そして観測運転期間について

　重力波検出器の運用は，検出器の感度向上と観測による科学データ収集のバランスを保つた
め，いくつかの段階を設けています．機器のメンテナンスと計画されたアップグレードが完了する
と，検出器は調整期間に移行します．調整期間では，個々の機器のアップグレードを検出器全体に
統合し，可能な限り設計感度に近づけることに重点が置かれます．

　調整チームが検出器の性能に満足すると，試験運転に入ります．ここでは，観測に入る直前の
最終的な点検として，できる限りの長時間運転の実現（観測データの取得できる安定した長時間
運転）を目標とするのです．ある段階から次の段階への移行の決定には多くの要因が関係するた
め、状況によって常に変わりうるものです．

【図の解説】
第3期共同観測運転（O3）から第4期共同観測運転（O4）へ　この期間に何があった？
　第3期共同観測運転（O3）：感度向上のアイデアの集積
　調整作業の準備：新しい機器の設置とテスト
　調整作業（コミッショニング）：検出器の感度向上
　試験運転（エンジニアリング・ラン）：長時間運転の実現
　第4期共同観測運転（O4）：向上した感度での観測
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重力波検出器について

　LIGOはNSFが出資するプロジェクトで，このプロジェクトを構想し創設したカリフォルニア工
科大学とマサチューセッツ工科大学によって運営されています．Advanced　LIGOプロジェクト
への財政的支援はNSFが主導し，ドイツ（マックス・プランク協会），英国（科学技術施設評議
会），オーストラリア（オーストラリア研究評議会）がプロジェクトに参加し，多大な貢献をして
います．世界中の1,400人を超える科学者が，LIGOコラボレーション（およびLIGOに統合してい
るGEOコラボレーション）を通じてこの研究に参加しています．この他の提携先は http://
ligo.org/partners.php のリストをご参照ください．

　Virgoコラボレーションは現在，15か国（主にヨーロッパ）の142の機関から846人のメンバー
で構成されています．欧州重力天文台（EGO）は，イタリアのピサ近郊にあるVirgo検出器を管理
しており，フランスの Center National de la Recherche　Scientifique (CNRS)，イタリアの
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)，オランダの国立素粒子物理学研究所 (Nikhef) か
ら資金提供を受けています．Virgoコラボレーションに参加している機関のリストは，http://
public.virgo-gw.eu/the-virgo-collaboration/ にあります．より詳細については，VirgoのWeb
サイト(http://www.virgo-gw.eu )を参照してください．

　KAGRAは，岐阜県飛騨市神岡町にある 3 kmの腕の長さをもつレーザー干渉計です．ホスト機
関は東京大学宇宙線研究所（ICRR）で，プロジェクトは国立天文台（NAOJ）と高エネルギー加
速器研究機構（KEK）との共同運営です．KAGRAコラボレーションは，15の国と地域の112機
関から480名を超えるメンバーで構成されています．KAGRAの一般向け情報はWebサイト
https://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/ にあります．研究者向けの情報は http://gwwiki.icrr.utokyo.ac.jp/JGWwiki/KAGRA からアクセスできます．
本発表文は，LIGO-Virgo-KAGRAのEducation & Public Outreachチームが共同で発表したものです