黑洞是一个地区的时空（任何数学模型，融合三维空间和一维时间到一个4维的continnum） 。exhibiting如此强烈的引力效应，即使是粒子和电磁辐射，如光也不能逃脱。当大质量恒星在其生命周期结束时坍缩时，恒星质量的黑洞就会形成。小恒星不会产生黑洞：当小恒星“死亡”时，它们会变成白矮星。白矮星可以认为是主星的残骸。它们密度很大，质量和太阳差不多，体积和地球差不多。需要更大质量的恒星才能产生超新星在超新星发生后，其质量必须是太阳的10-15倍，如果附近有足够多的残余碎片，就可以被引力拉到一起，形成中子星或黑洞。如果条件合适，碎片会被拉进一个点，形成一个密度无穷大的奇点。在黑洞形成之后，它可以通过吸收周围的物质继续增长。通过吸收其他恒星并与其他黑洞合并，可能会形成几百万个太阳质量的超大质量黑洞。据推测，超大质量的黑洞存在于大多数星系的中心。黑洞是理想的黑体，因为它不反射光线。黑洞由以下物质组成。
奇点：这是黑洞的区域黑洞的所有质量都被压缩到几乎为零的体积。因此，奇点具有几乎无穷大的密度并产生巨大的引力，即奇点具有无穷大的质量、零体积和无穷大的密度。
事件视界：这是“不可回头的点”。在这个半径范围内的任何物体，甚至是光，都无法逃脱黑洞的引力。在这个区域，时空无限弯曲。此外，弯曲时空中的量子空间理论预测，事件视界会发出霍金斯辐射。霍金斯辐射是一种黑体辐射，预计将由黑洞释放，由于靠近视界的量子效应。它以物理学家史蒂芬·霍金的名字命名，他在1974年为黑洞的存在提供了理论依据；有时也以雅各布·贝肯斯坦的名字命名，他预测黑洞应该具有有限熵。
光子球：光子球是一个厚度为零的球形边界，在这个边界中，光子沿着球体的切线移动，就会被困在黑洞周围的圆形轨道中。对于非旋转黑洞，光子球的半径是史瓦西半径的1。5倍。它们的轨道是不稳定的。
史瓦西半径：这是视界的半径。它是逃逸速度等于光速的半径，R = 2GM/c2
吸积盘：这是一个由恒星物质组成的圆盘，它向黑洞旋转
气体喷射：对于某些黑洞来说，高强度的磁场垂直于吸积盘发射。这导致带电粒子绕着这些磁场线旋转，并产生垂直于圆盘的气体喷射。
黑洞主要有四种类型。
超级巨大的黑洞：一个超级大的黑洞是最大的类型的黑洞，成百上千的数十亿倍太阳质量，发现在目前几乎所有已知的巨大星系中心的银河系与人马座A *的位置相对应。简而言之，它的质量大约是太阳质量的10^5到10^10大小大约是0。001到400AU。
中等质量黑洞：它是一种假设的黑洞，质量在10^3太阳质量范围内，大小到地球的半径。
恒星黑洞：这些黑洞的质量可达10个太阳质量，半径约为30公里。
微黑洞：质量与月球相当，半径约0。1毫米。
在18世纪，约翰·米歇尔和皮埃尔-西蒙·拉普拉斯首次提出了引力场太强以致于光无法逃逸的物体。卡尔·施瓦茨查尔德（Karl Schwartzchild）于1916年发现了第一个描述黑洞的现代广义相对论解，尽管大卫·芬克尔斯坦（David Finkelstein）在1958年首次将其解释为一个没有任何物体能逃离的空间区域。长期以来，黑洞被认为是数学上的奇珍；在20世纪60年代，理论工作表明它们是广义相对论的一般预测。像wise一样，许多著名的科学家都独立研究黑洞。在那之后，爱因斯坦在他的相对论的帮助下，在1916年预测了黑洞的存在。约翰·惠勒在1971年发现了第一个黑洞。
由于黑洞的本质，除了霍金斯辐射之外，黑洞不会直接发射任何电磁辐射，所以寻找黑洞的天体物理学家通常必须依靠间接观测。例如，黑洞的存在有时可以通过观察它与周围环境的引力相互作用来推断。
然而，由麻省理工学院草垛天文台运行的事件视界望远镜（EHT）试图直接观察银河系中心的黑洞人马座A*事件视界的直接环境，并产生一个清晰而清晰的图像。第一张这样的照片最早可能在2018年出现。2015年，EHT成功地探测到了人马座A*事件视界外的磁场，甚至分辨出了它们的一些属性。对黑洞的理论研究已经预言了磁场的存在。
从合并的黑洞探测引力波。
2015年9月14日，LIGO引力波天文台首次成功观测到引力波，这一信号与两个黑洞合并产生的引力波的理论预测一致：一个大约有36个太阳质量，另一个大约有29个太阳质量。这一观测结果为黑洞的存在提供了迄今为止最具体的证据。
