黑洞是大質量恆星最終的歸宿，由於它極其巨大的引力，任何物質包括光線都不能從黑洞中逃逸，所以科學家們還沒有真正意義上的觀測到「黑洞」，只是通過觀察到圍繞它運行的星體狀態進行間接觀測。
質量大的恆星，在內部氫聚變結束之後，還會持續進行其它核聚變，比如由氦到鋰、由鋰到鈹，等等，最後一直持續到鐵為止。在此過程中，恆星體積逐漸膨脹，形成超紅巨星，鐵元素陸續聚集於恆星內部，不再釋放能量，當向內的引力大於向外的輻射壓力時，超紅巨星發生塌縮。在巨大引力作用下，電子簡併壓不能支撐由自身重量產生的引力作用時，原子核外電子被壓進原子核內，與質子結合形成中子，形成中子星。在質量更大的情況下（達到奧本海默極限以上，即3.2倍太陽質量），塌縮程度會更加強烈，並向外拋散大量的重元素物質，形成超新星爆發，最後形成黑洞。
1974年，著名物理學家霍金應用量子力學的方法推斷，黑洞不僅吸收黑洞外的物質，同樣也會以熱輻射的方式向外釋放物質，這種現象後來被人們稱為霍金輻射。黑洞釋放物質的形式是以垂直於吸積盤平面的方向，通過超高速粒子即電磁波的方式向外拋灑，有時黑洞周圍還會充滿星際塵埃，使黑洞」看上去」就像甜甜圈一樣。
根據科學家推算，銀河系裡的黑洞數量可能達到1億個以上，而銀河系中心就有一個特別巨大的黑洞—半人馬座A，估測它的質量約有太陽的400萬倍，不過它距離地球很遠，達2.6萬光年之遙。根據天文學家觀測，距離地球最近的黑洞可能是麒麟座V616，這是一個雙星系統，其中黑洞質量約為太陽的8—13倍，距離地球2800光年，這個距離對地球來說是相當安全的。
實際上，只有處在黑洞的視界範圍以內的物質，才能會被吸進去，所以，即使太陽塌縮成黑洞（太陽實際上只能演變為紅巨星），也不會影響到地球的運行軌道產生影響。
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