Образование черной дыры может происходить тремя путями. Звезда, масса которой превышает две-три массы Солнца, в конце своей жизни сжимается в белый карлик. Если его масса велика, сжатие продолжается и белый карлик превращается в нейтронную звезду, которая коллапсирует до черной дыры либо сразу (1), либо после остывания (2). Массы нейтронной звезды может не хватить для коллапса, и тогда он начнется после того, как звезда всосет в себя достаточное количество межзвездного вещества (3).

Так принято изображать процессы, идущие в окрестностях коллапсирующей черной дыры. С течением времени (Y) пространство (X)  вокруг нее (закрашенная область) сжимается, устремляясь к сингулярности. Сигналы (2), идущие с ее поверхности, достигают наблюдателя за все большие промежутки времени - возникает гравитационное красное смещение. Когда радиус черной дыры становится меньше шварцшильдовского, сигналы приходить перестают. Со стороны кажется, что время остановилось. 1- горизонт событий.
 
 

Гравитационное поле черной дыры вносит сильнейшие искажения в геометрию пространства. На большом расстоянии пространство можно считаь плоским, евклидовым. Но по мере приближения к черной дыре оно все сильнее деформируется, и аналогичным образом изменяется форма предмета, падающего в черную дыру. Сторонний наблюдатель увидит, что предмет растягивается в бесконечно тонкую нить бесконечной длины. Наблюдатель же, падающий на черную дыру, ничего при этом не заметит.

Черная дыра, невидимая в телескоп, обнаруживает себя только по своему гравитационному воздействию. Она заставляет звезды двигаться по эллиптическим траекториям вокруг якобы пустого места, втягивает в себя вещество звезд и космическую пыль. При слиянии двух черных дыр возникает мощнейший всплеск гравитационного излучения.

В мощном поле тяготения черной дыры происходит рождение пар частица-античастица. Поглощение частиц с отрицательной энергией приводит к уменьшению полной энергии черной дыры - ее испарению.

Рождение пары частица-античастица в лаборатории. Гамма-квант высокой энергии (он трека не оставляет и на снимке не виден) сталкивается с неподвижным электроном. При столкновении возникают электрон и позитрон, траектории которых магнитное поле закручивает в разные стороны, а электрон приобретает энергию и с большой скоростью улетает. Еще один гамма-квант порождает вторую электрон-позитронную пару (на снимке внизу).