Xoắn ốc

Giai đoạn đầu tiên trong cuộc đời của lỗ đen đôi là quỹ đạo xoắn ốc, một quỹ đạo thu hẹp dần. Các giai đoạn đầu tiên củaquuyỹ đạo xoắn ốc đó mất một thời gian rất dài, vì sóng hấp dẫn phát ra rất yếu khi các lỗ đen ở xa nhau. Ngoài việc quỹ đạo co lại do phát ra sóng hấp dẫn, mômen động lượng phụ có thể bị mất do tương tác với các vật chất khác hiện tại, chẳng hạn như các ngôi sao khác.

Khi quỹ đạo của các lỗ đen co lại, tốc độ tăng và phát xạ sóng hấp dẫn tăng. Khi các lỗ đen ở gần hơn nữa thì sóng hấp dẫn làm cho quỹ đạo co lại nhanh chóng.

Quỹ đạo ổn định cuối cùng hoặc quỹ đạo tròn ổn định trong cùng (Innermost stable circular orbit - ISCO) là quỹ đạo trong cùng trước khi các lỗ đen chuyển từ quỹ đạo xoắn ốc sang hợp nhất.

Hợp nhất

Tiếp theo thì hai lỗ đen bắt đâu lao vào,khi đó hai lỗ đen gặp nhau, sau đó là sự hợp nhất. Phát xạ sóng hấp dẫn sẽ cục đại tại thời điểm này.

Ringdown

Ngay sau khi hợp nhất, một lỗ đen duy nhất sẽ "rung". Cái sự rung này sẽ giảm bớt dần đi do sự phát ra của sóng hấp dẫn. Trong lúc này, hầu hết các sóng hấp dẫn được phát ra đều đi về phía chân trời sự kiện, và biên độ của những sóng này giảm đi. Các sóng hấp dẫn được phát hiện từ xa có dao động giảm nhanh, do tiếng vọng của sự kiện hợp nhất là kết quả của các vòng xoắn ốc gần hơn và gần hơn xung quanh lỗ đen tạo thành.