观测天文学的一门新兴分支。重力波天文学利用重力波来收集对于剧烈天文事件的重力波波源资讯，如白矮星、中子星与黑洞一类的星体所组成的联星，超新星与大爆炸也是剧烈天文事件的重力波波源。天文学家可以利用重力波观测到超新星的核心，或者大爆炸的最初几分之一秒，利用电磁波是不足以观测到这些重要天文事件的。1916年，阿尔伯特·爱因斯坦即根据广义相对论预言了重力波的存在。1974年，拉塞尔·赫尔斯和约瑟夫·泰勒发现赫尔斯－泰勒脉冲双星。这双星系统在互相公转时，由于不断散发重力波而失去能量，因此逐渐相互靠近，这现象为重力