Dans la théorie de la Relativité Générale d'Albert Einstein, l'espace-temps devient dynamique et déformable comme les objets matériels qu'il contient. La théorie fait également émerger la gravité, des propriétés géométriques de l'espace-temps.
L'espace-temps peut se déformer et même vibrer. On appelle ondes gravitationnelles, les vibrations de l'espace-temps.
L'équipe Gravitation de l'APC est impliquée dans la recherche directe des ondes gravitationnelles à la fois au sol (Advanced Virgo) et dans l'espace (mission LISA et son précurseur LISA pathfinder).
Depuis 2015, les détecteurs LIGO et Virgo ont recueilli un moisson de résultats, notamment en observant à plusieurs reprise la fusion de deux trous noirs. Ceci marque le début d'une nouvelle astronomie utilisant le rayonnement gravitationnel comme un nouveau moyen d'observation de l'Univers. L'astronomie gravitationnelle donnera accès à de nouvelles informations sur les objets astrophysiques massifs et denses comme les trous noirs, les étoiles à neutrons ou les étoiles naines qui sont difficilement accessibles à l'astronomie conventionnelle (utilisant le rayonnement électromagnétique).
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