درسال ۱۷۸۳«جان میچل» در نامه‌ای که برای «هنری‌ کاوندیش» از انجمن سلطنتی نوشته بود، اولین مفهوم سیاهچاله را در قالب جسم پر‌جرمی که گرانشش حتی نور را به درون خود می‌کشد مطرح کرد. پس از آن در سال ۱۹۱۵ آلبرت اینشتین، نظریه نسبیت را ارائه داد که بر‌اساس آن، فضازمان توسط اجسام با جرم بالا به‌نحوی تغییر می‌کند که می‌تواند موجب ایجاد سیاهچاله شود. در ادامه در دهه ١٩٧٠ اظهارات مشهور استیون هاوکینگ و پژوهش‌های زیادی که پس از آن انجام شد، به اثبات مفهوم علمی سیاهچاله منجر شد.
 ستارگانی که چهار تا هشت برابر بزرگ‌تر از خورشید هستند، می‌توانند از کربن تا آهن را در هسته خود تولید کنند. آهن آخرین عنصری‌ است که در یک ستاره به‌وجود می‌آید، زیرا حرارت و انرژی لازم برای تولید آهن از انرژی تولید‌شده در ستاره بیشتر است، در نتیجه دمای ستاره کاهش می‌یابد و مرگ ستاره با انفجاری به نام «ابرنواختر» رقم می‌خورد این انفجار عناصر سنگین‌ را گداخته می‌‌کند و اتم‌‌ها به‌شدت به هم برخورد می‌کنند و در اثر این برخورد نوترون‌های یکدیگر را جذب می‌کنند و این فرایند تولد یک ستاره نوترونی را رقم می‌زند، در این صورت ستاره دیگر نمی‌تواند از فروپاشی روی خودش جلوگیری کند. در نتیجه با فشرده‌شدن و افزایش چگالی، سرعت فرار از ستاره افزایش می‌یابد و وقتی سرعت فرار از سرعت نور بیشتر شود ستاره در خود فرو می‌ریزد و باعث به‌وجود آمدن سیاهچاله می‌شود. باتوجه به این‌که سرعت فرار یک سیاه‌چاله از سرعت نور بیشتر است، حتی نور هم نمی‌تواند از گرانش آن فرار کند.نظریه نسبیت انیشتین این‌گونه بیان می‌کند؛ زمان در نزدیکی اجسامی با جرم بالا کند می‌شود که این امر با گرانش رابطه مستقیم دارد. برای مثال ساعت‌های درون ماهواره‌ها روزانه 3/3 میکروثانیه از ساعت‌های روی زمین جلو می‌افتند همین امر اثبات می‌کند زمان در زمین کندتر می‌گذرد، باتوجه به این‌که سیاهچاله‌ها اجسام بسیار پرجرمی هستند، کند‌شدن زمان در نزدیکی آنها بسیار بیشتر از کند‌شدن زمان در زمین است.