黑洞合并前必然處于運動的狀態(tài)，否則它們無法越來越近。當(dāng)它們的距離近到一定程度，引力和角動量會使它們互相繞著彼此運行，于是就會產(chǎn)生引力波，而引力波則會持續(xù)帶走這個雙黑洞系統(tǒng)的軌道能量 。隨著時間的流逝，軌道能量持續(xù)被引力波帶走，兩個天體就會越靠越近。當(dāng)它們靠得越近時，圍繞彼此運行的速度就會越快，而隨著越來越大的加速度，輻射出的引力波就會更強(qiáng)，于是就會帶走更多的軌道能量。兩個黑洞注定會越來越近，越來越快，最終不可避免的是碰撞，在碰撞時會產(chǎn)生強(qiáng)大的引力波，這種強(qiáng)大的引力波就會帶走兩個黑洞的一部分巨大能量，能量是由質(zhì)量轉(zhuǎn)化而來的，因此兩個黑洞合并后，它們必然會損失質(zhì)量。由愛因斯坦的廣義相對論指出并被科學(xué)觀測所證實，引力會引起時空彎曲，時空的彎曲結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的能量密度、動量密度在時空中的分布，而時空的彎曲結(jié)構(gòu)又反過來決定物體的運動軌道。引力波則是時空彎曲中的漣漪，通過波的形式從輻射源向外傳播，這種波以引力輻射的形式傳輸能量。1916年，愛因斯坦在他的廣義相對論中預(yù)言了引力波的存在。愛因斯坦的數(shù)學(xué)表明，大質(zhì)量的加速運動的物體 將會破壞時空的結(jié)構(gòu)，使得扭曲的空間的波浪從源頭向外輻射。