Первое прямое наблюдение гравитационных волн было сделано 14 сентября 2015 г. и было объявлено коллаборациями LIGO и Virgo 11 февраля 2016 г. Раньше гравитационные волны выводились только косвенно, через их влияние на синхронизацию пульсаров в двойных звездных системах. Форма волны, обнаруженная обеими обсерваториями LIGO, совпала с предсказаниями общей теории относительности для гравитационной волны, исходящей от внутренней спирали и слияния пары черных дыр с массой около 36 и 29 масс Солнца, и последующего «звона» единственной получившейся черной дыры. дыра. Сигнал получил название GW150914 (от «Гравитационная волна» и дата наблюдения 14 сентября 2015 г.). Это также было первое наблюдение слияния двойных черных дыр, демонстрирующее как существование двойных систем черных дыр звездной массы, так и тот факт, что такие слияния могут происходить в нынешнем возрасте Вселенной.

Это первое прямое наблюдение было отмечено во всем мире как замечательное достижение по многим причинам. Попытки непосредственно доказать существование таких волн продолжались более пятидесяти лет, и волны настолько малы, что сам Альберт Эйнштейн сомневался, что их когда-либо можно будет обнаружить. Волны, испущенные катастрофическим слиянием GW150914, достигли Земли в виде ряби в пространстве-времени, которая изменила длину 4-километрового рукава LIGO на тысячную часть ширины протона, что пропорционально эквивалентно изменению расстояния до ближайшей звезды за пределами Солнца. Система на ширину одного волоса. Энергия, высвобождаемая двойной системой, когда она скручивалась и сливалась, была огромной: энергия в 3,0 + 0,5–0,5 c2 солнечных масс (5,3 + 0,9–0,8 × 1047 джоулей или 5300 + 900–800 противников) в целом излучалась в виде гравитационных волн. , достигая пиковой мощности излучения в последние несколько миллисекунд около 3,6 + 0,5−0,4 × 1049 ватт - уровень больше, чем совокупная мощность всего света, излучаемого всеми звездами в наблюдаемой Вселенной. Наблюдение подтверждает, что последняя оставшаяся непосредственно незамеченной предсказание общей теории относительности и подтверждает ее предсказания искажения пространства-времени в контексте крупномасштабных космических событий (известных как тесты сильного поля). Это также было провозглашено открытием новой эры гравитационно-волновой астрономии, которая позволит наблюдать за бурными астрофизическими событиями, которые ранее были невозможны, и потенциально позволит напрямую наблюдать за самой ранней историей Вселенной. 15 июня 2016 года было объявлено о еще двух обнаружениях гравитационных волн, сделанных в конце 2015 года. В 2017 году было сделано еще восемь наблюдений, в том числе GW170817, первое наблюдаемое слияние двойных нейтронных звезд, которое также наблюдалось в электромагнитном излучении.