當一個質量穿過一個空間區域，其中潛在的時空曲率發生變化，或者即使時空曲率保持不變，質量也在加速，這種相互作用會導致發射一種特定類型的輻射：引力波。

然而，存在許多天體物理場景，其中引力波的影響要明顯得多。一般來說，任何存在于廣義相對論中的效應在以下情況下會最強：質量很大、距離很小、空間的曲率很大。黑洞的質量最大，體積最小，可以在最近的距離上接近，并表現出最大的空間曲率。

如果中子星處于一個完全穩定的軌道上，不會因為預測的引力波的發射而以任何方式衰減，那么我們接收到的脈沖模式將會隨時間而恒定。然而，如果軌道在衰減，我們會看到脈沖模式的演變，特別是我們會看到軌道本身開始加速。

自20世紀60年代以來，我們就知道了雙星脈沖星。通過對這些天體的長期觀察，我們不僅看到了我們所觀測到的脈沖模式的變化，而且這種模式的變化與廣義相對論所預測的引力波發射的方式完全一致。

黑洞合并的近似數學

令人驚訝的是，絕大多數的能量釋放發生在這些質量相互圍繞的最后兩到三次軌道上，以及在合并本身的時刻。如果不是能量峰值出現在最后，我們可能會完全錯過我們看到的許多引力波事件。在很多情況下，只有在這最后的幾毫秒內，我們才能得到引力波信號高于噪聲的可靠信號。

如果你有兩個黑洞合并，你知道它們的初始質量，你可以預測這些質量中有多少會成為最終的質量，合并后的黑洞，有多少會以引力波的形式輻射出去。例如，有46個太陽質量和40個太陽質量的黑洞合并，最終的黑洞將是82個太陽質量，其中4個太陽質量被輻射出去。