既然第一批引力波信号已经被探测到，科学家们渴望找到更多的信号。引力波提供了一种了解黑洞和中子星等遥远物体的新方法；我们可以测量它们产生的引力波，就像我们用电磁辐射观察遥远的恒星和星系一样。

“引力波有一个完整的波长谱。”

昨天发现这一现象的科学合作组织LIGO计划升级他们的观测站，使他们的仪器对海浪探测更加敏感。但是LIGO只适合探测频率极高的波，而引力波的频率可以跨越几天、几个月甚至几年。为了找到这些类型，科学家需要不同的工具。

科学家们多年来一直在探索其他的检测方法。一个想法是建造更大的天基波探测器，激光束跨越数十万英里。另一项技术是在多年的时间里观察被称为脉冲星的神秘恒星，看看它们是否被引力波改变。这些努力已经进行了多年，但还没有出现任何具体的信号。

然而，这三种探测方法对于研究宇宙中存在的不同类型的引力波都是必要的。”“引力波有一个完整的波长光谱，”美国宇航局天体物理学家艾拉·索普说这些方法是相辅相成的。”

超灵敏ligo

一位LIGO研究人员正在检查天文台的一面镜子(利戈）

LIGO合作组织（代表激光干涉仪引力波观测站）实际上从2002年就开始寻找引力波。但在其运营的头8年里，这一合作并未收到任何信号。”西北大学的理论物理学家、LIGO的合作者Shane Larson说：“我们知道，LIGO的初始阶段可能不够灵敏，无法探测到电波。”。

LIGO还有改进的空间

然后在2010年，为了升级路易斯安那州和华盛顿州的两个LIGO观测站，双方合作关闭了5年。这包括增加一个额外的反射镜和增加激光器的功率。一旦做出改变，LIGO于2015年恢复运营，导致合作的革命性发现。

但LIGO仍有改进的空间，特别是在激光方面。LIGO利用激光束观察引力波是否扭曲了时空。科学家们计算激光从两个反射镜上反弹所需的时间；如果一个引力波通过，光束从每个反射镜回来需要不同的时间。目前，激光的灵敏度令人难以置信，能够探测到反射镜位置的变化，而这种变化只有质子大小的万分之一。但激光器还没有满功率运转。”从现在到明年的某个时候，我们会尽可能地敏感，”拉森说。

LIGO光学实验室（Embry Riddle航空大学）

提高这些激光的功率意味着LIGO将能够探测到来自宇宙更远地方的引力波。那就太远了。LIGO探测到的波来自13亿光年之外的黑洞。拉森说，他们将能够探测到比这更远的黑洞合并。

LIGO还可以看到另一种具有全激光能量的神秘物体：中子星。这些超微弱的恒星物体是在恒星死亡后形成的，就像一些黑洞一样。但是中子星没有黑洞那么重，所以它们不会发射出那么强的引力波。不过，如果激光能量充足，LIGO将能够从6亿到7亿光年远的中子星上接收到波。

酶联免疫吸附试验

一位艺术家绘制了伊莉莎太空船(（欧空局）

LIGO的仪器非常精确，但合作必须不断克服一个大问题：地球。我们的星球是一个嘈杂的地方，附近汽车的移动可能会使利戈的仪器失灵。但这些问题中的许多可以通过转移到太空来消除。

eLISA扩大了引力波探测的范围

这就是eLISA背后的想法，也就是进化的激光干涉仪空间天线；这是欧洲航天局提出的天基引力波探测器的概念。计划发射日期为2034年，伊莉莎将把三个不同的航天器送入环绕太阳的轨道，在那里它们将形成一个等边三角形。该系统的工作原理与LIGO类似，因为车辆将通过激光束连接。然后，这些激光就可以显示出引力波是否改变了航天器内物体的位置。

除了消除地球的运动，eLISA还扩大了引力波探测的规模。LIGO的激光射程仅为2.5英里，而eLISA的激光射程将超过60万英里。这使得航天器能够探测到频率更低的波。LIGO只能探测到来自快速移动物体的高频信号，比如每秒旋转几圈的黑洞。但是，eLISA有可能探测到来自太空中移动速度慢得多的物体的波，比如一些双星中子星系统或大质量黑洞在远处合并。

脉冲星计时

一位艺术家绘制了一个围绕脉冲星运行的行星(美国宇航局）

另一种扩大引力波探测规模的方法是观察奇怪的死星，称为脉冲星，持续多年。像遥远的宇宙灯塔一样，脉冲星是旋转的中子星，发射出一束长长的电磁辐射。这些光束可以从地球上测量，当它们指向我们星球的方向。这些“脉冲”的时间可以告诉我们是否存在引力波。

脉冲星的自转周期非常精确，因此很容易预测恒星光束何时经过地球。因此，如果一颗脉冲星的脉冲有任何偏差，科学家可以测量它。这样，来自脉冲星的光束有点像LIGO使用的激光。它们的旅行时间表明它们是否受到引力波的操纵。”北美纳米赫兹引力波天文台NANOGrav的天体物理学家Maura McLaughlin说：“我们没有让人造激光穿过真空管，而是让脉冲星发出的无线电脉冲穿过太空的真空。”。

如果脉冲星的脉冲有任何偏差，科学家就可以测量

利用这种探测方法，科学家们可以探测到过去几年中频率极低的波。麦克劳克林说，这些信号很可能来自彼此绕轨道运行非常缓慢或遥远的星系合并的黑洞。脉冲星计时也有可能捕捉到更多被称为宇宙弦的奇异波源。这些是理论上的时空起伏，它们振动并产生引力波。脉冲星甚至有可能揭示大爆炸留下的引力波。

然而，观察脉冲星还没有发现任何波的迹象。NANOGrav的合作已经在我们的星系中观测了大约50颗脉冲星大约10年了，目前还没有确定的结果。但是麦克劳克林说，他们的数据的灵敏度只会随着时间的推移而增加，因为他们正在寻找波长更长的波。而LIGO的成功只会推动NANOGrav项目向前发展。”很高兴LIGO做了这个检测，因为它表明我们的方法应该有效。”