黑洞的形成過程是一個天文學上的奇跡。當一個恒星在生命周期的盡頭，其核心由于自身重力的作用，經歷了一個快速的收縮和塌陷階段。這個過程類似于中子星的誕生，但當恒星質量過大，收縮不再停止，中子的排斥力也無法阻止核心的繼續塌陷。

隨著質量的增加，物質被壓縮到極高的密度，引力變得無比強大，以至于任何靠近的物體都無法逃脫。當恒星的核心耗盡燃料，無法對抗外殼的重量時，核心開始坍縮。這種坍縮的結果是形成一個密度極高、體積幾乎為零的星體，即黑洞。當其半徑小于所謂的史瓦西半徑，引力扭曲時空到連光都無法逃逸，黑洞就這樣誕生了。

盡管黑洞本身是不可見的，因為光甚至無法逃離其強大引力，但科學家可以通過研究周圍環境的變化，如物體被吞噬前的熱輻射和γ射線，以及恒星或氣體云團的運動軌跡，間接推斷出黑洞的存在和特性。它們是宇宙中的神秘現象，質量巨大而體積微小，引力強大到連光也無法逃脫，這就是黑洞的基本定義。