引⼒波，也被称为时空的涟漪，它是由爱因斯坦的⼴义相对论所预⾔的。在宇宙中，当致密天体（⽐如⿊洞或中⼦星）相互并合形成⼀个更⼤的天体时，就会发射出引⼒波。当这些事件产⽣的引⼒波最终抵达地球时，会对地球造成⾮常轻微的拉伸和挤压。2015年9⽉14⽇，激光⼲涉引⼒波天⽂台（LIGO）终于第⼀次直接探测到了两个双⿊洞并合发出的引⼒波。
这是⾮常难以探测的，因为当这⼀引⼒波事件穿过LIGO⻓达4千⽶的管道时，它所造成的⻓度变化仅为质⼦宽度的千分之⼀！在2015-2020年期间，LIGO已经完成了三次观测运⾏。在运⾏期间，引⼒波探测器不仅发现了许多双⿊洞并合事件，还探测到了双中⼦星并合事件，以及⿊洞吞噬中⼦星事件。5⽉24⽇，升级后的LIGO重启，开始了为期20个⽉的新观测，⼀同加⼊观测的还有Virgo和KAGRA。
那么在新⼀轮的运⾏中，有哪些是值得我们关注的潜在突破呢？过去，引⼒波探测器捕捉到的最重的⿊洞质量为太阳质量的142倍，⽽升级后的引⼒波探测器将能够探测到质量约为1000倍太阳质量的⿊洞。发现这些更重的⿊洞将有助于我们理解⿊洞是如何成⻓的，以及揭开位于星系中⼼的超⼤质量⿊洞是如何形成的。
2017年，当天⽂学家探测到双中⼦星碰撞产⽣的引⼒波时，引起了巨⼤的轰动，因为这是我们⾸次同时看到来⾃同⼀个事件产⽣的两种不同的宇宙信使（即引⼒波和光）。那么接下来，我们⾃然希望看到某个极端事件不仅可以产⽣引⼒波和光，还能产⽣中微⼦信号！双中⼦星碰撞除了同时产⽣引⼒波和光之外，还揭示了重元素（如⾦、铂或铀）是如何产⽣的。但我们仍不清楚的是，中⼦星碰撞是否是重元素的主要来源。
因此，我们还需要探测更多的中⼦星碰撞事件。在过去的⼀百多年⾥，尽管⼴义相对论经受住了所有最严苛的考验，但物理学家相信我们对引⼒的理解仍然不⾜，这是因为它⽆法与量⼦理论协调。所以，我们希望能够在引⼒波中发现通往量⼦引⼒理论的蛛丝⻢迹。当然，除了以上这些可以预期的期待之外，我们最想看到的还是那些完全未知的、意想不到的发现，⽐如全新的天体或宇宙现象。