尽管引力波存在已经被证实但目前我们在自己银河系中却还未观测到引力波直接证据。这是因为引力波探测需要极精密仪器和技术支持且引力波强度很弱因即使在相对近距离银河系内也很难直接观测到。银河系内存在众多星、尘埃和气它们会干扰和掩盖引力波信号使得引力波探测变得更加困难。尽管如科学家依对银河系内引力波探测充满期待并不断改进技术和方法希望能够在未观测中捕捉到这种神秘重要信号。
图解：对于我们宇宙中存在或已形成的黑洞，我们可以观察它们周围物质产生的射线以及在旋进、合并和铃宕中产生的引力波。但是我们在自己的银河系中还没有发现一例黑洞的合并。LIGO/加州理工/麻省理工/索诺玛州(奥罗·SIMONNET)
所有科学领域中最近最引人注目的展望之一就是我们能够直接地探测引力波。凭借我们的LIGO 和 Virgo引力波天文台所拥有的前所未有的功能和灵敏度，这些宇宙中强大的涟漪再也不会在未被探测到的情况下通过了。相反，我们不仅第一次观察到引力波，还能定位产生引力波的位置，以及了解它们的特性。迄今为止，已发现11处不同来源。
但它们都太遥远了！为什是这样呢？这是Amitava Datta 和hayan Chatterjee的问题，他们问到：
为什么所有已知的引力波源(合并双星)都在遥远的宇宙深处?为什么在我们临近的星系中没有发现引力波源呢？[...]我的猜想（很可能这是错的）是探测器需要精确对准以进行任何检测。因此，迄今为止，所有的探测都是偶然的。
让我们找出原因吧。
图解：Virgo引力波探测器位于意大利比萨附近的卡希纳。Virgo是一个臂长有3km的巨大的迈克尔逊激光干涉仪，是两个4km长的LIGO的补充。这些探测器对距离的微小变化很敏感，距离是引力波振幅的函数，而不是能量。
像LIGO 和 Virgo这样的天文台是这样的工作方式：它们有着世界上最完美的两条长且垂直的真空臂，同频率的激光在这两条独立的臂里面被分解成两束，来回反射若干次，最后被重新组合在一起。
光是一种电磁波，当多束波相遇，可能会得到干涉图样。如果干涉相长，你会得到一种干涉图样，如果干涉相消，就会得到另一种干涉图样。如果LIGO和Virgo只是闲逛，正常情况下，没有引力波穿过它们，你看到的就是稳定的图样，只有随机噪音（基本都是来自地球本身）才会让仪器产生不同的图样。
图解：当这两条臂等长且没有引力波通过时，信号为零并且干涉图样是稳定的。当臂长改变，就会有信号且是震荡的，干涉图样随着时间以可预测的方式而变化。
但是，如果你改变其中一条臂相对于另一条的长度，光沿着这条臂传播的时间也会发生变化。因为光是一种波，光传播时间的微小变化意味着波形图中的波峰/波谷的位置会发生变化，因此和另外一束光相遇时产生的干涉图样也会发生变化。
单只臂的变化可能有很多原因：地震噪音、街对面手提钻的声音、甚至几英里外驶过的卡车。但是有一种天体物理源也可能导致这种变化：正在经过探测器的引力波。
图解：当引力波穿过空间里的某个位置时，它会在交替的时间和方向上产生膨胀和压缩，导致激光臂的长度在相互垂直的方向上发生变化。利用这种物理变化，我们成功开发了像LIGO和Virgo这样的引力波探测器。
有两个关键使我们可以从地球的噪音中确定出引力波。
当引力波通过探测器时，会导致探测器的两条臂在相反的方向上以一特定的同向量一起改变长度。当你看到臂长变化的周期模式时，你可以对你的信号是引力波还是地球产生的噪音做出有意义的判断。
我们在地球的不同位置建立多个探测器。虽然每个探测器在它当地的环境中有噪音干扰，但是经过的引力波对每台探测器的影响都十分相似，最多相差几毫秒。
追溯到9月14日的第一次对这些波的观测结果可以看出，这两种效应都存在。
图解：第一对直接观测到的黑洞的旋进和合并。总信号和噪音（顶部）与来自合并和旋进中的特定质量黑洞(中部)所产生的引力波模板
如果我们朝前看，我们实际上已经发现了大量的合并：迄今为止有11
个独立的合并。这些事件似乎是随机发生的
如果我们观察这些物体的距离，我们会发现一些问题。尽管我们的引力波探测器对离我们越近的物体越敏感，但是，我们发现的大多数的物体都是在数亿光年甚至数十亿光年之外。
图解：LIGO和Virgo探测到的11个引力波事件，包括它们的名称、质量参数和其他基本信息都以表格形式编码。注意在LIGO和Virgo探测器第二轮同时运行的最后一个月里发生了很多事情。参数dl是光度距离，最近的天体是观测到的中子星-中子星合并，距离约1.3亿光年。
这是为什么呢?如果引力波探测器对更近的物体更敏感，我们不应该更频繁地探测它们吗?
有很多潜在的解释可以解释你所期望的和不期望的不匹配原因。正如我们的提问者所提议的，也许这是因为取向?毕竟，这个宇宙中有许多现象，比如脉冲星或火流星，只有当正确的电磁信号“发射”到我们的视线时，我们才能看到它们。
图解：艺术家对活跃星系的印象：位于吸积盘中心的超大质量黑洞垂直于吸积盘，向太空喷射出一股狭窄的高能物质射流。一颗距离地球约40亿光年的布拉扎尔星是许多高能宇宙射线和中微子的起源。只有来自黑洞外部的物质才能离开黑洞;视界内的物质不可以逃逸。
这是个聪明的想法，但是它忽略了引力和电磁力的本质区别。在电磁学中，带电粒子的加速产生电磁辐射（电磁波）；在广义相对论中，引力辐射（也叫引力波）是由大质量粒子加速产生的。到目前为止，一切都进行得很顺利。
在电磁学里既有电场又有磁场，运动中的带电粒子会产生磁场。这允许你以准直的方式创造和加速粒子和辐射；它不需要呈球形分布。然而，在万有引力中，只要有引力源（质量和能量量子）以及时空曲率就可以产生这样的结果。
图解：当你有两个引力源（即，质量）旋进最终合并，这个运动会引起引力波的发射。虽然这可能并不直观，但是引力波探测器对这些波的灵敏度是1/r 的函数，而不是1/r2的函数，它会在所有方向上探测到引力波，不管它们是正面的还是侧面的，或者是介于两者之间的任何地方。
事实证明，我们看到的正在旋进和合并的波源的正面、侧面还是在某个特定角度上，这些都不重要。它仍然是发射出可观测的频率和振幅的引力波。到达我们眼睛的信号的幅度和其他属性可能存在微妙的差异，这些差异取决于方向，但是引力波从产生它们的源向外传播，并且因为探测器足够灵敏,所以可以从宇宙中的任何地方看到这么久。
那么，为什么我们没有探测到来自本星系的双星源的引力波呢?
你可能会惊讶地发现，现在有质量的双源，比如黑洞和中子星，正在绕轨道运行并吸入气体。
图解：从发现的第一个中子星双星系统开始，我们就知道引力辐射会带走能量。在旋进和合并的最后阶段找到一个系统只是时间问题。
在引力波探测到的很久之前，我们发现了一个我们认为很罕见的结构：两颗脉冲星相互环绕。我们观测到它的脉冲时间的变化，而这显示出它们的轨道因为引力辐射而衰减。这在很多脉冲星中都观测到了，包括双脉冲星。在我们能精确测量的每一种情况下，我们发现轨道的衰减正是因为它们在辐射引力波。
相似的，如果我们观测到有X射线在辐射，那就表明在它们的中心存在黑洞。虽然双黑洞我们只在电磁辐射中发现了两次，但我们已发现的恒星质量级的黑洞是伴随着吸积伴星的质量：X射线双星。
图解：LIGO和Virgo已经发现了一个新的黑洞群，它的质量比之前用X射线观察到的要大（紫外线）。这张图显示了LIGO和Virgo探测到的十个活跃的双黑洞合并的所有质量（蓝色），还有一个中子星和中子星的合并（橙色）。随着灵敏度的提升，从今年四月起，LIGO和Virgo每周都会检测到多起合并。
这些系统是：
丰富的银河系
吸入和辐射引力波以节约能量
这意味着有特定频率和振幅的引力波通过我们的探测器
与产生这些信号的来源注定有一天会合并和完成它们的合并
但是我们还没有在我们的地面引力波探测器中观测到它们。原因很简单：我们探测器的频率范围不对。
图解：各种引力波探测器的灵敏度，包括新的、旧的、和正在准备的。特别值得注意的是，先进的 LIGO(橙色)、LISA(深蓝色)和BBO(淡蓝色)。LIGO只能探测低质量和短周期的事件; 对于质量更大的黑洞或处于早期引力吸入阶段的系统，需要更长基线、更低噪声的天文台。
只是在合并的最后几秒，双星合并产生的引力波会落在LIGO/Virgo探测器的灵敏度范围内。中子星或黑洞围绕彼此运行数百万年，甚至数十亿年，它们的轨道会发生衰变，但它们的径向分离更大，这意味着它们围绕彼此运行的时间更长，这意味着引力波频率更低。
我们今天没有看到双星在我们星系中运行的原因是因为LIGO和Virgo的臂太短了! 如果它们而不是3-4公里长，而是有几百万公里长且有很多反射，我们就已经看到它们了。就目前的情况来看，这将是LISA的一个重大进步:它可以向我们展示这些注定要在未来合并的事件，甚至可以让我们预测它将何时在何地发生!
图解：这三艘LISA飞船将被放置在轨道上，形成一个三角形的编队，中心在地球背后20°方向，边长500万公里。这个数字不成比例。LISA将比LIGO对更低频率的源更敏感，包括将来LIGO能够看到的合并。
这是一个事实：在LIGO和Virgo运行的这段时间里，我们还没有在我们自己的星系中看到任何黑洞或中子星的合并。这并不奇怪：引力波观测的结果告诉我们，宇宙中每年大约有80万个黑洞双星合并在一起。但是宇宙中有两万亿个星系，这意味着我们需要观察数百万个星系才能得到一个事件!
这就是为什么我们的引力波天文台需要对向各个方向延伸数十亿光年的距离保持灵敏;否则就不会有足够的统计数据。
图解：先进的LIGO的探测范围及其探测合并黑洞的能力。请注意，即使波的振幅会随着1/r的增大而减小，星系的数量也会随着体积的增大而增加:按照r^3形式。
有大量的中子星和黑洞绕其中一颗运行另一个遍布整个宇宙，包括我们的银河系。当我们用射电脉冲(对于中子星)或x射线(对于黑洞)寻找这些系统时，我们会发现它们非常丰富。我们甚至可以看到它们发射引力波的证据，尽管我们看到的证据是间接的。
如果我们有更灵敏、频率更低的引力波天文台，我们就有可能直接探测到我们星系内部产生的引力波。但如果我们想要一个真正的合并事件，这种情况很少见。它们可能是亿万年的过程，但实际的事件本身只需要几分之一秒。只有撒下一张非常宽的网，我们才能看到它们。令人难以置信的是，这样的技术已经出现了。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3.Ethan Siegel-forbes
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