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黑洞（Black hole）是根据广义相对论所推论、在宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体和星体（并非是一般认知的“洞”概念）。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽后，发生引力坍缩而形成。黑洞的质量是如此之大，它产生的引力场是如此之强，以致于大量可测物质和辐射都无法逃逸，就连传播速度极快的光子也逃逸不出来。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名黑洞。在黑洞的周围，是一个无法侦测的事件视界，标志着无法返回的临界点，而在黑洞中心有一个密度趋近于无限的奇点。
当星体发生超新星爆炸时，中子之间强烈的互相排斥力量无法抵挡外界推挤力量，将中子星挤压成更高密度状态，同时在没有其他力量足以抵挡如此强大压力的情况下，整个星球会不断地缩小，最终形成“黑洞”。直至目前为止，所发现质量最小的黑洞大约有3.8倍太阳质量。
黑洞是天文物理史上，最引人注目的题材之一，在科幻小说、电影甚至报章媒体经常可见将黑洞作为素材。迄今，黑洞的存在已得到天文学界和物理学界的绝大多数研究者所认同，并且天文界不时提出于宇宙中观测到已存在的黑洞。