直到最近，引力波可能隻存在于愛因斯坦的想象中。在被檢測之前，這種時空漣漪在科學家看來僅存在于實體學家愛因斯坦的廣義相對論中。
現在，科學家不僅有兩種方法可以檢測這些波，而且還在尋找更多方法。引力波研究正在蓬勃發展，美國納什維爾範德比爾特大學的天體實體學家Karan Jani說: "這簡直太不可思議了。我想不出基礎實體學中的任何一個領域能夠取得這麼快的進展。"
就像光有不同的波譜一樣，引力波也有不同的波長。不同波長指向不同的宇宙起源，需要不同類型的檢測器。
波長數千公裡的引力波，像美國雷射幹涉引力波天文台(LIGO)及其合作夥伴意大利的Virgo和日本的KAGRA所檢測到的那些，主要來自品質為太陽10倍左右的并合黑洞對，或者來自稱為中子星的緻密宇宙物質的碰撞(SN: 2/11/16)。這些檢測器也可以發現某些類型超新星爆炸和快速自轉的稱為脈沖星的中子星産生的波(SN: 5/6/19)。
相比之下，跨光年的巨大漣漪被認為是由雙子超大品質黑洞軌道運動産生的。這種黑洞的品質為太陽品質的數十億倍。今年6月，科學家利用整個銀河系作為探測器，觀察這些波如何調節遍布銀河系的脈沖星定期閃爍的時序，首次獲得了這類波的強有力證據(SN: 6/28/23)。
得到小漣漪和大海嘯等價物之後，實體學家現在希望深入各種尺寸的宇宙引力波之海。這些漣漪可以揭示關于諸如黑洞等奇異天體以及未知宇宙的新詳情。
斯坦福大學實體學家Jason Hogan說:"引力波譜中還有很多空白。" 但他說，全方位布局是有意義的。"誰知道我們還能找到什麼?"
為了捕捉宇宙中全部引力波，天文台可能需要深入太空或月球，進入原子尺度或其他地方。
以下是一些科學家為尋找新類型波而關注的前沿的例子。
深入太空
乍一聽雷射幹涉空間天線(LISA)似乎難以置信。三艘太空飛行器組成邊長250萬公裡的等邊三角形，在圍繞太陽的軌道上互相發射雷射。但這個歐洲空間局計劃于2030年代中期實施，絕不是虛構(SN: 6/20/17)。它是許多科學家進入新引力波領域的最大希望。
巴塞羅那自治大學和高能實體研究所的理論實體學家Diego Blas Temiño說:"LISA是一個令人難以置信的實驗。"
當引力波經過時，LISA會根據三角形角點的雷射幹涉情況檢測到三角形邊的伸縮。2015年發射的驗證概念實驗LISA探路者證明了這種技術的可行性(SN: 6/7/16)。
通常，為了捕捉更長波長的引力波，需要更大的探測器。LISA能讓科學家看到百萬公裡長的波長。這意味着LISA可以檢測到軌道運動的黑洞，它們的品質将是巨大的，但适中，數百萬倍太陽品質，而不是數十億倍。
重返月球
随着美國國家航空航天局的阿爾忒彌斯計劃旨在重返月球(SN: 11/16/22)，科學家正從地球的這顆衛星中擷取靈感。命名為月球雷射幹涉儀(LILA)的拟議實驗将在月球上部署引力波探測器。
沒有人為活動和其他地球擾動的幹擾，引力波在月球上應該更容易識别。賈尼說:"那裡幾乎像一種精神上的甯靜。如果你想傾聽宇宙的聲音，太陽系中沒有比我們的月球更好的地方。"
與LISA類似，LILA也會有三個發射雷射組成邊長約10公裡的三角形。它可以捕捉數十萬或數百萬公裡長的波長。這将填補空間LISA和地面LIGO之間的波長差距。
因為環繞的天體如黑洞在靠近合并時會加速，随着時間的推移它們會發出越來越短的波長的引力波。這意味着LILA可以在黑洞合并前的幾周内觀察它們的closing in，給科學家發出即将發生碰撞的預警。然後，一旦波長夠短，地面天文台如LIGO将捕捉到信号，捕捉到碰撞的時刻。
月基選項的另一種是利用月球雷射測距，通過這種技術，科學家用雷射測量地球與月球之間的距離，依靠之前月球任務在月面安置的反射器。
這種方法可以檢測震蕩地球和月球的引力波，其波長介于脈沖星計時法和LISA之間，Blas Temiño和同僚在2022年的《實體評論D》上報告。但這種技術需要在月球上改進反射器，這是再次踏上月球的又一個理由。
原子尺度
另一種努力旨在定位來自宇宙初期時刻的引力波。這些波将在暴脹期間産生，即大爆炸之後，宇宙規模急劇擴張的時刻。這些波的波長将比以往見過的都長，長達1021公裡或1百萬億公裡。
但這項追尋2014年就開了個壞頭，當時BICEP2實驗的科學家宣稱在宇宙最古老的光，餘輝中發現了印在其中漩渦圖案中的引力波。後來這一說法被推翻(SN: 1/30/15)。
一個稱為CMB-Stage 4的計劃将繼續這項探索，規劃了多個新望遠鏡來細緻檢查宇宙最古老的光線尋找這些波的迹象，這次，希望不再有失足。
這些引力波如此神秘，以至于它們的檢測技術也還在摸索中。但波長足夠短小，可以用高精度的實驗室規模實驗觀測到，而不是巨大的探測器。
科學家甚至可能能夠重新利用原本設計其他目标的實驗的資料。當引力波遇到電磁場時，漣漪的行為方式類似于假想的次原子粒子軸子(SN: 3/17/22)。是以，尋找這些粒子的實驗也可能揭示微小的引力波。
引力波範圍
引力波有着從短到長不同的波長範圍。每個波長範圍由不同的源産生。脈沖星和爆炸性超新星産生一些短波長的漣漪。另一些波則由中子星對或品質低于100倍太陽的恒星品質黑洞對産生。還有更長波長的漣漪由超大品質黑洞對産生。
不同波長可以用不同類型的探測器探測到，包括地面探測器LIGO，空間探測器LISA，以及對稱為脈沖星的死星的脈沖觀測。特别長的波長可能通過研究大爆炸之後釋放的稱為宇宙微波背景的光來檢測。其它類型的探測器(圖中未畫出)可以填補空白。
新的視角
探測引力波就像逆流而上:艱難但值得，因為可以欣賞到美景。 “引力波檢測真的非常非常困難。” Hogan說，LIGO花了幾十年才探測到第一波漣漪，脈沖星計時技術也一樣。但天文學家立即開始獲得回報。“這是宇宙的全新視角。” Hogan說。
引力波已經幫助确認了愛因斯坦的廣義相對論，發現了一個新的适中品質黑洞類别，并揭示了兩種稱為中子星的超緻密天體碰撞所産生的煙花(SN: 2/11/16; SN: 9/2/20; SN: 10/16/17)。
而引力波探測還僅僅開啟。科學家們隻能猜測未來的探測器将暴露什麼。Hogan說:"有更多有待發現的事物。這勢必會很有趣。"