1915年，爱因斯坦广义相对论预言了引力波的存在。引力波是物质和能量剧烈运动和变化能产生一种波，被称为时空的涟漪。2015年9月，人类首次成功捕获到了恒星级双黑洞并合产生的引力波信号，标志着引力波探测天文学的开启。在未来会有越来越多的引力波探测器，例如，欧洲的LISA、日本的KAGRA、中国的天琴、太极。致密双星系统是一类重要的引力波源，这类双星主要包括：双黑洞、双中子星、双白矮星、中子星-黑洞双星、白矮星-中子星双星等。这些天体，特别是黑洞、中子星，由于电磁辐射少，不易被探测到，目前探测的数量比较少。引力波探测提供了一种新的探测手段。随着引力波时代的全面到了，我们可以期待能探测到大量这些天体。致密双星是恒星（双星）演化的产物，引力波探测到大量的致密星，给恒星和双星演化提供了大量的研究对象，推动恒星和双星演化理论的发展。大样本恒星演化团组在此研究方向的研究主要包括大质量恒星和双星演化、双致密星的形成以及其星族合成研究。