海の底に沈んだ巨大「望遠鏡」で、アインシュタインを再テストしてみた話

宇宙のナゾを探る「望遠鏡」というと、空に向けた巨大ドームを思い浮かべますが、今回の主役はなんと地中海の“海底”。フランス・トゥーロン沖の水深約2.4kmの海底に沈められた「ニュートリノ望遠鏡」が、アインシュタインの相対性理論をあらためてテストしたというニュースが話題になっています。

この装置はKM3NeTプロジェクトの一部で、ORCA（Oscillation Research with Cosmics in the Abyss）と呼ばれる検出器。海底に立つ長い“タワー”に、バスケットボール大のガラス球がずらりと並び、その中には31個ずつ光センサーがぎっしり。地球をすり抜けてきた「ニュートリノ」という幽霊のような素粒子が海水中の粒子とぶつかると、青いチェレンコフ光が一瞬だけ光ります。そのかすかな光を多数のセンサーでキャッチし、どこから飛んできたのかを割り出します。

研究チームは、地球の反対側の大気で生まれ、地球の直径約1万2700kmを突っ切ってきたニュートリノの振る舞いを詳しく解析し、「どの向き・どの速度でも物理法則は同じ」という相対性理論の柱の一つ（ローレンツ対称性）が破れていないかをチェックしました。その結果、少なくとも今回の精度では“アインシュタインはまだ正しかった”ことが確認されたそうです。

しかも、検出器はまだ“建設途中”の状態。研究者いわく、「たった6本分のタワーのデータで、既存の大型実験に匹敵する精度が出たのは驚き」とのこと。完成すれば、ニュートリノの性質や宇宙線の正体など、さらに深い謎に挑めると期待されています。

空ではなく、暗く冷たい海の底から宇宙の法則を調べる──そんな逆転発想の研究現場、ちょっと覗いてみたくなりませんか？