【完全包囲網】LIGO・VIRGO・KAGRA。重力波望遠鏡が「4台」あると何が変わるのか？

2026年1月12日2026年1月13日

重力波の観測は、アメリカのLIGO（2台）、欧州のVIRGO（1台）、そして日本のKAGRA（1台）と、計4台あります。

「そんなにたくさん要るの？」と思うかもしれません。しかし、天文学者たちは「KAGRA、早く動いてくれ！」と日本の参加を心待ちにしていました。なぜなら、4台揃うことで、初めて「本当の意味で完成形に近い監視体制」が実現します。

それは、音楽で言えばモノラルがステレオになり、そして「サラウンド」へと進化するような劇的な変化なのです。

重力波のイメージ — Image Credit: R. Hurt/Caltech-JPL

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メリット1：地図の精度が爆上がりする（三角測量）

最大のメリットは、VIRGOの記事でも少し触れた「場所の特定（震源決定精度）」です。

2台（LIGOのみ）： 「空のどこかの円周上」しか分からない（帯状）。
3台（LIGO＋VIRGO）： 「こっちの方角！」と指差せる（数パーセントの領域）。
4台（LIGO＋VIRGO＋KAGRA）： 「このあたりの銀河群だ！」と、実用的な精度で絞り込める

KAGRAは、LIGOやVIRGOから地理的に大きく離れた「極東（アジア）」にあります。測量において、観測点同士が離れていればいるほど、精度は上がります。

日本のKAGRAが加わることで、ベースライン（距離）が伸び、空のどこで爆発が起きても、「あそこだ！」と即座にすばる望遠鏡に連絡できるようになるのです。

メリット2：「死角」を消す（アンテナ指向性）

実は、重力波望遠鏡には「死角」があります。 L字型の腕に対して、特定の角度から来る波には感度が低く、ほとんど聞こえないのです（アンテナパターン）。

LIGOとVIRGOは、地球上の配置の関係で、得意な向きと苦手な向きが似通っています。もし、彼らの「死角」から重力波が来たら、見逃してしまうかもしれません。

そこでKAGRAの出番です。 KAGRAは、彼らとは違う向き・違う場所を向いています。 「欧米が見逃す死角を、日本がカバーする」 4台が互いの死角を補い合うことで、全天どこから波が来ても、誰かが必ず「聞こえた！」と手を挙げられるようになります。

メリット3：シフト制で24時間監視（デューティサイクル）

これが意外と知られていない、現実的な理由です。重力波望遠鏡は、超精密機械なので、頻繁に止まります。

地震でロックが外れた
鏡の調整（メンテナンス）
工事やアップグレード

実際、1台の望遠鏡が正常に稼働している時間（デューティサイクル）は、良くて70%程度です。もし世界に3台しかないと、「3台とも同時に動いている確率」は計算上、約34%ほどに下がってしまいます。これでは、せっかくのレアなイベントを見逃してしまいます。

しかし、4台あれば。「誰かがメンテ中でも、残りの3台（あるいは2台）が動いている」確率が劇的に上がります。 「誰かが休んでも、監視網は途切れない」 工場のシフト制と同じで、4台あることは「常時接続」のために必須なのです。4台中3台が正常稼働している確率は、さきほどと同じ仮定をすると約65%です。かなり恩恵がありますね。