重力波とは、光速で伝播する時空の歪み（波） のことです。その存在は一般相対性理論によりずっと以前から予言されていましたが、非常に観測が難しく、長い間、直接的検出には至っていませんでした。2015年、ついにアメリカの検出器がブラックホール連星合体により発生した重力波を初検出しました。重力波はブラックホール連星や中性子星連星の合体のような天体起源のもの以外にも、初期宇宙におけるインフレーションや宇宙の相転移・再加熱といった高エネルギーで激しい現象によっても生成されると考えられています。我々のグループでは、重力波観測を通して、初期宇宙やその後の宇宙の進化、 標準模型を超えた基本粒子の探索などを行っています。

これまでの重力理論の検証は地球上での実験や太陽系内での観測など、重力が弱い場合に限られていましたが、2015年の重力波の初観測を機に、ブラックホールのように重力が非常に強い時空や、重力波の生成・伝播過程のような動的な時空の性質を調べることが可能になりました。そのような極限的な環境における重力の性質は量子重力理論や宇宙加速膨張の起源などに関して何らかの示唆を与える期待されており、 我々のグループでは重力波観測データを解析することにより、極限環境で一般相対性理論を精密に検証すると同時に、未知の重力の性質について調べています。