Gravitationsvågor kan användas för att studera universums expansion genom att mäta förändringshastigheten i avståndet mellan två eller flera objekt i rymden. Detta beror på att när universum expanderar, rör sig objekten i det längre isär, och gravitationsvågorna som emitteras av dessa objekt kommer att uppvisa en karakteristisk "signatur" som är relaterad till expansionshastigheten.

För att mäta universums expansion med hjälp av gravitationsvågor använder astronomer en detektor som Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), som består av två vitt åtskilda interferometrar som mäter den tid det tar för ljus att färdas mellan speglar i interferometerarmarna. . När en gravitationsvåg passerar förbi gör det att avståndet mellan speglarna ändras, och detta kan upptäckas som en förändring av tiden det tar för ljuset att färdas mellan speglarna.

Universums expansionshastighet kan härledas från de observerade gravitationsvågorna genom att jämföra den observerade "sträckningen" av gravitationsvågsignalen med den förutspådda "sträckningen" som skulle orsakas av universums expansion. Genom att göra exakta mätningar av gravitationsvågsignalens sträckning kan astronomer få en exakt mätning av universums expansionshastighet.

Förutom att mäta expansionshastigheten kan gravitationsvågor också användas för att studera andra aspekter av universum, såsom närvaron av massiva svarta hål och neutronstjärnor, och egenskaperna hos mörk materia och mörk energi. Genom att studera gravitationsvågor kan astronomer få en djupare förståelse av universum och dess historia, och kanske till och med kunna avslöja nya och oväntade fenomen.