黑洞是恒星死亡后留下的超密天体，当大质量恒星耗尽核燃料后，核心无法抵抗自身引力就会坍缩。坍缩过程中引力撕裂物质，最终形成半径只有几公里却集中太阳质量的“奇点”。

为什么大质量恒星死亡才能形成黑洞？因为普通恒星死亡会膨胀成红巨星，外层物质抛射后核心剩余质量决定结局。若核心质量超过3倍太阳质量，引力足够强就能压垮电子和质子，形成中子简并压力无法抵抗的奇点。数据显示，太阳质量是地球的33万倍，而黑洞核心需至少3倍太阳质量。当核心坍缩时，引力加速度达到每秒300万公里，远超光速。此时空间被压缩到史瓦西半径（约3公里/太阳质量），连光都无法逃逸。观测发现，银河系中心存在一个约400万倍太阳质量的黑洞，其史瓦西半径约1200万公里，与观测到的星系运动吻合。坍缩过程持续约10秒，但形成的黑洞寿命长达数万亿年。虽然理论模型已验证，但2019年詹姆斯·韦伯望远镜首次拍摄到黑洞吸积盘的碳硅酸盐反射光，间接证实了黑洞存在。