Οταν συγκρούονται δύο μαύρες τρύπες, προκαλούνται δονήσεις στο χωροχρονικό συνεχές, που μεταδίδονται ως βαρυτικά κύματα στο σύμπαν. Σύμφωνα με τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, κάθε κινούμενο αντικείμενο προκαλεί τέτοιες δονήσεις, αλλά μόνο αντικείμενα με τεράστια μάζα, όπως οι μαύρες τρύπες, προκαλούν το φαινόμενο αρκετά έντονα ώστε να είναι ανιχνεύσιμο. Τουλάχιστον αυτό λέει η θεωρία, καθώς μέχρι σήμερα κανένα εργαστήριο στον κόσμο δεν έχει καταφέρει να καταγράψει τέτοιες δονήσεις.

Για την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων χρειάζεται τα όργανα που θα χρησιμοποιηθούν να μπορούν να ανιχνεύσουν αλλαγές στην απόσταση μεταξύ δύο αντικειμένων, της τάξης του ενός χιλιοστού της διαμέτρου του πρωτονίου! Αυτές οι αλλαγές στην απόσταση προκαλούνται καθώς τα βαρυτικά κύματα εκτείνουν ή συμπιέζουν το χώρο. Απαιτείται δηλαδή μια από τις πιο ευαίσθητες πειραματικές διατάξεις που χρησιμοποιούνται στη φυσική και οποιαδήποτε άλλη επιστήμη.

Μια τέτοια διάταξη είναι το LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ή Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων με Συμβολόμετρο Λέιζερ) στις ΗΠΑ, που αποτελείται από δύο εγκαταστάσεις, η μία στη Λουιζιάνα και η άλλη στην Ουάσιγκτον. Σε καθεμιά από τις δύο εγκαταστάσεις υπάρχει ένα λέιζερ που στέλνει μια υπέρυθρη ακτίνα λέιζερ ισχύος 35 βατ μέσα από έναν απομονωτή Φαραντέι, που κατευθύνει και πολώνει το φως. Η ακτίνα μπαίνει στη συνέχεια σε ένα θάλαμο κενού, όπου ημιπερατό κάτοπτρο τη διαχωρίζει σε δύο κάθετες μεταξύ τους ακτίνες. Κάθε ακτίνα προχωρά κατά μήκος ενός από τους δύο βραχίονες της συσκευής, μήκους 4 χιλιομέτρων. Οι ακτίνες ανακλώνται τουλάχιστον 75 φορές στους καθρέφτες που βρίσκονται στα άκρα των βραχιόνων, πριν επιστρέψουν στο διαχωριστή. Κανονικά, οι δύο ακτίνες βγαίνουν εκτός φάσης κατά μήκος των δύο κάθετων διαδρομών και έτσι ακυρώνουν η μια την άλλη όταν επανασυντεθούν σε μία ακτίνα. Ομως, όταν ένα βαρυτικό κύμα περάσει μέσα από τον ανιχνευτή, επιμηκύνει τον ένα βραχίονα και κονταίνει τον άλλο, αλλάζοντας το μήκος της διαδρομής που ακολουθούν οι ακτίνες. Ως αποτέλεσμα οι ακτίνες όταν ξανασυναντηθούν δεν αλληλοακυρώνονται και παράγουν ένα ανιχνεύσιμο σχέδιο λόγω συμβολής.

Από το 2005, που είναι σε λειτουργία και παρακολουθεί ένα μικρό τμήμα του ουρανού, το LIGO δεν έδωσε κάποιο θετικό αποτέλεσμα. Πριν λίγες μέρες διέκοψε τη λειτουργία του για να υποστεί μεγάλη αναβάθμιση, η οποία περιλαμβάνει την αλλαγή του λέιζερ με άλλο 20 φορές πιο ισχυρό. Οταν ξαναλειτουργήσει το 2014, το LIGO θα μπορεί να σαρώνει ένα τμήμα του ουρανού 1.000 φορές μεγαλύτερο απ' ό,τι ως τώρα. Ετσι, οι πιθανότητες ανίχνευσης ενός βαρυτικού κύματος, που ήταν μερικές μονάδες επί τοις εκατό, σε ετήσια βάση, θα αυξηθούν τόσο, ώστε να αναμένεται η ανίχνευση ενός κύματος κάθε βδομάδα ή έστω κάθε μήνα. Αν βέβαια δεν εντοπιστεί κανένα βαρυτικό κύμα, αυτό θα σημαίνει είτε ότι κάτι πάει πολύ στραβά με την πειραματική διάταξη, είτε με την ίδια τη θεωρία στην οποία βασίζεται.