Gravitacijski valovi su valovi ili poremećaji u tkivu prostor-vremena koji se šire kroz svemir brzinom svjetlosti. Oni su temeljno predviđanje Einsteinove opće teorije relativnosti.
Prema općoj teoriji relativnosti, masa i energija mogu zakriviti tkivo prostor-vremena, stvarajući gravitacijsko polje. Kada se masivni objekti ubrzavaju ili prolaze kroz nasilne događaje poput sudara crnih rupa ili eksplozije supernove, oni stvaraju intenzivne gravitacijske valove, koji se šire prema van od svog izvora.
Gravitacijski valovi odnose energiju dalje od svog izvora, uzrokujući blago rastezanje i stiskanje prostor-vremena dok prolaze kroz njega. Te promjene u tkivu prostor-vremena ono su što promatramo kao gravitacijske valove. Ovaj gubitak energije u obliku gravitacijskih valova uočen je u binarnim zvjezdanim sustavima, gdje dva kompaktna objekta, poput crnih rupa ili neutronskih zvijezda, kruže jedan oko drugog.
Detektiranje gravitacijskih valova značajno je znanstveno postignuće. Omogućuje nam proučavanje i razumijevanje astrofizičkih fenomena koji su inače nevidljivi tradicionalnim teleskopima. No, gravitacijski valovi su nevjerojatno slabi i vrlo teško uhvatljivi, pa su za njihovo promatranje potrebni iznimno osjetljivi detektori. Opservatoriji gravitacijskih valova, kao što je Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) i Virgo detektor, koriste sofisticirane tehnike za mjerenje iznimno malih promjena u duljinama dvaju ili više okomitih krakova uzrokovanih gravitacijskim valovima koji prolaze prostorom.
Gravitacijski valovi pružaju znanosti novi način istraživanja svemira i proučavanja fenomena poput crnih rupa, neutronskih zvijezda i ranih trenutaka Velikog praska. Njihovo otkrivanje otvorilo je novo polje astronomije nazvano astronomija gravitacijskih valova, pružajući uvid u prirodu gravitacije, ponašanje materije u ekstremnim uvjetima kao i u podrijetlo samog svemira.
