Регистрация гравитационных волн разной длины требует разных подходов. Сейчас разработано шесть методов для наблюдения гравитационных волн, три из них являются непосредственными, а три – косвенными. Однако, прежде чем перейти к методам обнаружения, напомним, откуда взялась уверенность в самом существовании гравитационных волн.
Первые детекторы гравитационных волн начали строить в 1960-е гг. Это были резонансные антенны.
В 1975 г. Рассел Халс (Russel Hulse) и Джозеф Тейлор (Joseph Taylor) открыли необычный радиопульсар, входящий в состав двойной системы, состоящей из двух нейтронных звезд. По мере обращения вокруг общего центра масс такая система за счет излучения гравитационных волн теряет довольно много энергии. Поймать эти волны сложно, но зато можно увидеть последствия их излучения: ведь волны уносят импульс и энергию, и поэтому орбитальный период системы сокращается. Анализ результатов наблюдений этой системы показал, что ее поведение прекрасно описывается в рамках ОТО (за эти работы Халс и Тейлор были удостоены Нобелевской премии по физике). Это является подтверждением того, что система испускает гравитационные волны.
На самом деле поиски гравитационных волн начались еще раньше, в 1960-х гг., когда Джозеф Вебер (Joseph Weber) начал строить первые детекторы – так называемые резонансные антенны. Гравитационная волна оказывает на тело или систему тел действие, соответствующее приливному. Если у нас есть, например, кусок металла, то под действием волны он начнет вибрировать, и на некоторой (резонансной) частоте это вызовет достаточно сильный эффект, который можно измерить (недостатком резонансных детекторов является то, что они имеют хорошую чувствительность лишь в узкой полосе вблизи резонансной частоты, обычно превосходящей 1 кГц). Вебер для этого применял пьезодатчики, его первый достаточно чувствительный детектор начал сбор данных в 1965 г., а с 1967 г. он неоднократно заявлял о регистрации сигналов. Впоследствии никто не смог воспроизвести этот результат, поэтому выводы Вебера считаются неверными, однако он положил начало активным поискам гравитационных волн.
Действие гравитационной волны на тело или систему тел является приливным.
Начиная с 1970-х гг. и до конца XX в. в строй было введено несколько десятков резонансных детекторов, в том числе и в СССР (в России). По мере развития технологии они становились все более сложными и чувствительными. Чтобы повысить чувствительность и избавиться от шумов в установке, последние большие детекторы такого типа, построенные в Италии, охлаждали до сверхнизких температур. Проводился совместный анализ данных нескольких детекторов, чтобы по совпадению сигналов выявить реальное событие. Если бы произошел мощный гравитационно-волновой всплеск (скажем, слияние нейтронных звезд в нашей Галактике или близкая сверхновая), то можно было надеяться уловить сигнал с помощью этих установок. Однако ученым не повезло, даже во время вспышки сверхновой SN 1987A в Большом Магеллановом Облаке не работал ни один ультракриогенный детектор. Эра таких установок завершилась с окончанием XX в., наступил черед других детекторов.