L'universo è pieno di cose fantastiche! Durante il secolo scorso, grazie ai telescopi terrestri e nello spazio, gli scienziati di tutto il mondo hanno potuto osservare i segnali luminosi dalle zone più lontane dell'universo, e studiare fenomeni come la fusione di galassie e la nascita e la morte delle stelle. Nonostante queste grandi scoperte, con le tecniche `tradizionali' si è riusciti a far luce soltanto su una porzione limitata dell'universo, e la maggiorparte delle osservazioni più interessanti, primi fra tutti i buchi neri, sono invisibili con i telescopi ottici. C'è bisogno di una nuova finestra sull'universo, che sia aperta non grazie alle onde elettromagnetiche, ma grazie alle onde gravitazionali. Osservando le onde gravitazionali potremo non solo osservare alcuni dei più esotici oggetti nell'universo, ma anche dimostrare la natura intrinseca dello spazio-tempo. Funziona più o meno così:

Immagina lo spazio-tempo come un gigantesco lenzuolo elastico. Quando un oggetto massivo (come una stella) viene posto sul lenzuolo, il lenzuolo (cioè lo spazio-tempo) si piega e diventa curvo, e qualsiasi oggetto che si trova nelle vicinanze cade verso l'oggetto più grande, venendo accelerato.

Grazie ad Einstein, sappiamo che la gravità funziona così. Quindi, quando la forza di gravità fa cadere gli oggetti per terra, in realtà questi stanno semplicemente muovendosi lungo le curve dello spazio tempo!

Ora, immaginiamo due buchi neri posti uno accanto all'altro: questi inizierebbero a `cadere' l'uno verso l'altro, inizierebbero perciò a roteare a mo' di spirale l'uno attorno all'altro fino a fondersi insieme in una gigantesca collisione. Durante questo processo lo spazio che essi occupano viene perturbato, e la perturbazione che essi provocano si propaga alla velocità della luce nel resto dell'universo. Il fenomeno prodotto è un'onda di perturbazione, o meglio un'onda di gravità.

Ma qual è l'effetto prodotto dalle onde gravitazionali? Un'onda gravitazionale `dilata' e `comprime' lo spazio attraverso il quale sta viaggiando o, in altre parole, modifica la distanza tra gli oggetti, come mostrato nell'immagine qui sotto.

Tra le sorgenti più promettenti di onde gravitazionali ci sono le collisioni di buchi neri. Ma nonostante siano sorgenti particolarmente intense, la dilatazione e la contrazione dello spazio-tempo che essi producono è minuscola: ad esempio, un righello di 1m di lunghezza viene deformato di circa 10^-22m (o 0.0000000000000000000001 m), cioè meno di un miliardesimo di miliardesimo di millimetro! C'è quindi bisogno di uno strumento estremamente sensibile per osservarne l'effetto.