Hmotnost neutronové hvězdy nemůže podle teoretických výpočtů přesáhnout 3násobek hmotnosti Slunce. Pokud je hvězda hmotnější zhroutí se vlastní gravitací do velmi hustého, miniaturního objektu, který je populárně nazýván černá díra. Černá proto, že tento objekt nezáří v žádném spektru (gama, UV, světelném, IF, rádiovém) nemůžeme ho tedy astronomicky vidět. Díra je také vhodné pojmenování, protože se přesně tak chová. Do svého jícnu stahuje veškerou hmotu, která se ocitne v dosahu jejího gravitačního působení. Kolem černé díry je prostor velmi zakřiven, čas plyne pomaleji. Velmi podivné vlastnosti prostoru kolem černé díry lze vysvětlit pomocí Einsteinovy obecné teorie relativity. Co se ale děje uvnitř černé díry neví s určitostí nikdo. Přesahuje to naše dosavadní znalosti fyziky – nevíme, do jak malého (nekonečně malého?) bodu se může hmota zhroutit. Z nitra černé díry neunikne žádná částice, která by mohla pomoci při objasnění této otázky. Jak už bylo řečeno, černé díry nelze přímo pozorovat. Jsou však pozorovány nepřímo v dvojhvězdách pomocí změn dráhy druhé hvězdy nebo díky silnému záření, které vzniká při dopadu plynu z hvězdy na černou díru.


zanik hvězd