黑洞是大质量恒星燃烧完其核燃料,生命走向终结,坍缩后形成的致密天体。一颗剩余物质在3.2倍太阳质量以上的恒星,如果核燃料燃完,停止核聚变,不再产生热量,辐射压就不足以再支撑物质的引力,从而在瞬间发生坍缩,形成一个黑洞,所有物质都挤入中心一个密度和时空曲率无限大、温度无限高、体积无限小的奇点。
黑洞本身并不存在密度的概念,但科学家们研究发现,黑洞的奇点不可能是裸露的,它的周围存在一个视界,物质一旦进入这个视界范围,就无法再逃离,甚至连光都无法逃出,因而黑洞看起来就是一个完全黑暗的球形天体。我们一般所说的黑洞密度,就是指这个视界范围内黑洞的质量体积比。
由于黑洞吞噬物质后,质量是呈线性增长,而体积是呈立方增长的,因而越小的黑洞密度越大,越大的黑洞密度反而越小,甚至可以比空气密度还小。
质量大于太阳质量37.7亿倍的黑洞,其密度就比海平面处的空气密度还小了;而已知最大的黑洞是太阳质量的400亿倍,密度甚至只有氢气的780分之一;再进一步,如果整个宇宙都是一个黑洞,我们根据宇宙的物质密度可以计算出,这个黑洞的史瓦西半径是134亿光年,数值上和宇宙的年龄138亿年差不多,。
黑洞是恒星的生命走到尽头,然后坍塌所形成的一个,时空曲率无限大,密度无限高,体积无限小,能量无限大的一个奇点,黑洞会吞噬他附近宇宙所有的能量和物质,包括光。