i buchi neri nascono dal collasso delle stelle quando arrivano all'ultima fase della loro vita.
quando una stella ha bruciato tutto il suo combustibile nucleare (principalmente idrogeno ) subisce una fase di contrazione,perchè è incapace di sostenere il suo stesso peso fino ad allora controbilanciato dalle reazioni nucleari stesse.
tale contrazione aumenta la temperatura interna della stella e le consente di poter utilizzare come combustibile elementi via via più pesanti creati dalla fusione nucleare precedente.
tale processo provoca una espansione degli strati esterni della stella trasformandola in una gigante.
esauriti anche gli elementi più pesanti con cui è possibile ottenere una reazione di fusione (se non erro fino al ferro),la stella subisce una ulteriore contrazione di tipo esplosivo che spara nello spazio gli strati esterni della stella e parte degli elementi pesanti creati (è grazie a questi che la terra esiste), tale esplosione si chiama Nova o SuperNova in funzione della violenza dell'esplosione e dell'energia rilasciata.
si pensa che una supernova rilasci per qualche attimo una quantità di energia pari a quella generata dalla galassia intera.
questa violenta contrazione ha vari possibili finali che dipendono dalla massa rimasta della stella stessa:
1)la contazione può arrestarsi a livello di nana bianca,una piccola stella molto compatta con densità di tonnellate per cm cubo.
2) una stella di neutroni, con densità di centinaia o migliaia di tonnellate,
3) un buco nero, se la massa rimasta è superiore a 3 volte la massa del nostro sole, limite oltre il quale il collasso continuerà fino ad ottenere un oggetto a densità infinita, noto come buco nero.