Trong vật lý học, SHD chỉ các “vết nhăn” trên độ cong không thời gian. Các vết nhăn này lan truyền như một sóng. Những thiên thể chuyển động với gia tốc gây nên những biến đổi trên độ cong không thời gian và các biến đổi này lan truyền với tốc độ ánh sáng, đó chính là SHD. Một trường hợp quan trọng gây nên SHD là sao đôi Hulse – Taylor, trong hệ này có một sao là pulsar.

Khi SHD đi qua một vùng nào đó, người quan sát sẽ thấy không thời gian bị biến dạng vì hệ quả tác động của SHD. Khoảng cách giữa các đối tượng trong vùng lan truyền của SHD sẽ tăng và giảm một cách có chu kỳ theo SHD. SHD có thể thâm nhập vào các vùng mà sóng điện từ không thâm nhập được. Điều này quan trọng đối với vũ trụ học, vì nhờ tính chất đó mà SHD có thể cung cấp phương tiện để quan sát những thời điểm nguyên thủy của vũ trụ. Điều này không thực hiện được đối với thiên văn học thông thường sử dụng ánh sáng (sóng điện từ), vì vũ trụ nguyên thủy trước bức xạ vũ trụ phông chưa xuất hiện sóng điện từ. Ngoài ra, SHD còn cho phép kiểm nghiệm lại lý thuyết tương đối tổng quát của Einstein.

Để lắng nghe những tín hiệu thời Bigbang, các nhà khoa học đã chuẩn bị để bắt được những SHD đầu tiên, tập trung vào việc chế tạo những thiết bị ghi đo SHD. Các thiết bị này còn giúp các nhà khoa học nhìn vào trong lỗ đen, tìm hiểu sự va chạm của chúng và khảo sát lịch sử của thời gian.

Sau Bigbang vài trăm ngàn năm , các photon của vũ trụ sơ sinh bị giam cầm trong một “món xúp” của những hạt lưu giữ ánh sáng giống như những con đom đóm bị mắc trong bùn. Chỉ 380.000 năm sau Bigbang vũ trụ mới trở nên lạnh đến mức xuất hiện một quá trình bừng sáng của vũ trụ và nhớ đó ta mới nhìn được vũ trụ.

LIGO với cơ sở tại Livingston, Louisiana.

Sử dụng thiết bị LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) nếu lắng nghe sao đôi pulsar thì chỉ nghe được ở phút cuối cùng khi quỹ đạo thu hẹp với gia tốc lớn và phát ra những sóng mạnh trong không gian. Song sao đôi pulsar rất hiếm, còn LIGO thì chỉ thám hiểm được một vùng không gian nhất định nên rất khó lắng nghe được sao đôi pulsar. Hiện các nhà khoa học đang nâng cấp và hoàn thiện LIGO với hy vọng tìm thấy SHD vào năm 2016.