提到黑洞，很多人会误以为是“黑色的空洞”，实则不然。黑洞是宇宙中引力极强的特殊天体，其引力强大到连光都无法逃逸，因此无法被直接观测，“黑”的属性由此而来。在物理学定义中，黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体，它并非虚无，而是密度极大、体积极小的物质聚合体，是大质量恒星死亡后的终极产物。
恒星的一生都在“引力收缩”与“核聚变膨胀”的平衡中度过，核心的核聚变反应产生向外的压力，对抗自身重力。当一颗质量超过太阳20倍的大质量恒星耗尽核燃料时，核聚变停止，向外的压力消失，引力收缩成为主导，恒星核心会在数秒内急剧坍缩，体积无限趋近于零，密度无限增大，形成引力奇点。围绕奇点的是“事件视界”，这是黑洞的边界，一旦越过这个边界，任何物质和辐射都无法挣脱引力束缚。
虽然无法直接观测黑洞，但可通过其对周边物质的影响间接探测。当黑洞吞噬附近恒星或星际气体时，这些物质会被拉扯成高速旋转的吸积盘，剧烈摩擦和压缩使其温度升至数百万摄氏度，释放出强烈的X射线和伽马射线，科学家通过空间望远镜捕捉这些射线，就能定位黑洞位置。2019年，人类首张黑洞“阴影”照片发布，验证了爱因斯坦广义相对论的正确性。黑洞的研究对于探索宇宙起源、时空本质具有不可替代的意义，是宇宙学领域的核心课题。
