As ondas gravitacionais podem ser usadas para estudar a expansão do universo medindo a taxa de variação da distância entre dois ou mais objetos no espaço. Isto porque à medida que o Universo se expande, os objetos nele contidos afastam-se ainda mais e as ondas gravitacionais emitidas por estes objetos exibirão uma “assinatura” característica que está relacionada com a taxa de expansão.

Para medir a expansão do universo usando ondas gravitacionais, os astrônomos usam um detector como o Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), que consiste em dois interferômetros amplamente separados que medem o tempo que a luz leva para viajar entre os espelhos nos braços do interferômetro. . Quando uma onda gravitacional passa, ela faz com que a distância entre os espelhos mude, e isso pode ser detectado como uma mudança no tempo que a luz leva para viajar entre os espelhos.

A taxa de expansão do universo pode ser inferida a partir das ondas gravitacionais observadas, comparando o 'estiramento' observado do sinal da onda gravitacional com o 'estiramento' previsto que seria causado pela expansão do universo. Ao fazer medições precisas do alongamento do sinal da onda gravitacional, os astrônomos podem obter uma medição precisa da taxa de expansão do universo.

Além de medir a taxa de expansão, as ondas gravitacionais também podem ser usadas para estudar outros aspectos do universo, como a presença de buracos negros massivos e estrelas de nêutrons, e as propriedades da matéria escura e da energia escura. Ao estudar as ondas gravitacionais, os astrónomos podem obter uma compreensão mais profunda do universo e da sua história, e podem até descobrir fenómenos novos e inesperados.