引力波，也被称为时空的涟漪，它是由爱因斯坦的广义相对论所预言的。在宇宙中，当致密天体（比如黑洞或中子星）相互并合形成一个更大的天体时，就会发射出引力波。
当这些事件产生的引力波最终抵达地球时，会对地球造成非常轻微的拉伸和挤压。2015年9月14日， 激光干涉引力波天文台（LIGO）终于第一次直接探测到了两个双黑洞并合发出的引力波。这是非常难以探测的，因为当这一引力波事件穿过LIGO长达4千米的管道时，它所造成的长度变化仅为质子宽度的千分之一！
在2015-2020年期间，LIGO已经完成了三次观测运行。在运行期间，引力波探测器不仅发现了许多双黑洞并合事件，还探测到了双中子星并合事件，以及黑洞吞噬中子星事件。5月24日，升级后的LIGO重启，开始了为期20个月的新观测，一同加入观测的还有Virgo和KAGRA。
那么在新一轮的运行中，有哪些是值得我们关注的潜在突破呢？
1、过去，引力波探测器捕捉到的最重的黑洞质量为太阳质量的142倍，而升级后的引力波探测器将能够探测到质量约为1000倍太阳质量的黑洞。发现这些更重的黑洞将有助于我们理解黑洞是如何成长的，以及揭开位于星系中心的超大质量黑洞是如何形成的。
2、2017年，当天文学家探测到双中子星碰撞产生的引力波时，引起了巨大的轰动，因为这是我们首次同时看到来自同一个事件产生的两种不同的宇宙信使（即引力波和光）。那么接下来，我们自然希望看到某个极端事件不仅可以产生引力波和光，还能产生中微子信号！
3、双中子星碰撞除了同时产生引力波和光之外，还揭示了重元素（如金、铂或铀）是如何产生的。但我们仍不清楚的是，中子星碰撞是否是重元素的主要来源。因此，我们还需要探测更多的中子星碰撞事件。
4、在过去的一百多年里，尽管广义相对论经受住了所有最严苛的考验，但物理学家相信我们对引力的理解仍然不足，这是因为它无法与量子理论协调。所以，我们希望能够在引力波中发现通往量子引力理论的蛛丝马迹。
当然，除了以上这些可以预期的期待之外，我们最想看到的还是那些完全未知的、意想不到的发现，比如全新的天体或宇宙现象。
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