Les ondes gravitationnelles, ondulations dans l’espace-temps provoquées par l’accélération d’objets massifs, pourraient fournir des informations précieuses sur le taux d’expansion de l’univers. En effet, l’expansion de l’univers affecte la façon dont les ondes gravitationnelles se propagent dans l’espace. En mesurant les propriétés des ondes gravitationnelles, les astronomes peuvent déduire des informations sur la vitesse à laquelle l’univers se développe.

Une méthode spécifique consiste à utiliser des ondes gravitationnelles pour mesurer la constante de Hubble, un paramètre clé qui décrit le taux d’expansion de l’univers. La constante de Hubble peut être déterminée en observant les ondes gravitationnelles provenant d’étoiles à neutrons binaires en fusion, qui émettent des signaux d’ondes gravitationnelles puissants et bien compris. En mesurant le délai entre l’arrivée des ondes gravitationnelles et leurs homologues électromagnétiques (telles que les sursauts gamma) du même événement, les astronomes peuvent calculer la constante de Hubble. Cette méthode a le potentiel de fournir des mesures précises de la constante de Hubble, aidant ainsi à contraindre les modèles cosmologiques et à mieux comprendre l’histoire de l’expansion de l’univers.

Les ondes gravitationnelles peuvent également être utilisées pour sonder les propriétés de l'énergie sombre, un composant mystérieux qui représenterait environ 68 % du budget énergétique total de l'univers et qui serait responsable de son expansion accélérée. En étudiant les effets de l’énergie noire sur la propagation des ondes gravitationnelles, les astronomes peuvent mieux comprendre sa nature et son évolution, mettant ainsi en lumière l’un des aspects les plus énigmatiques de l’univers.