超大质量黑洞的形成有几个方法。最明显的是以缓慢的吸积（由恒星的大小开始）来形成。另一个方法涉及气云萎缩成数十万太阳质量以上的相对论星体。该星体会因其核心产生正负电子对所造成的径向扰动而开始出现不稳定状态，并会直接在没有形成超新星的情况下萎缩成黑洞。第三个方法涉及了正在核坍缩的高密度星团，它那负热容会促使核心的分散速度成为相对论速度。最后是在大爆炸的瞬间从外压制造太初黑洞。超大质量黑洞平均密度可以很低，甚至比空气密度还要低。这是因为史瓦西半径与其质量成正比，而密度则与体积成反比。由于球体（如非旋转黑洞的事件视界）体积是与半径立方成正比，而质量差不多以直线增长，体积增长率则会更大。故此，密度会随黑洞半径增长而减少。在黑洞的中心，是物理学中最为神秘的物质之一——奇点，也就是时间、空间和一切已知的物理学法则土崩瓦解的所在点。
在热力学的角度，时空也被认为是全息图，根据全息原理，其与给定区域内的表面积有关，也可进一步解释为热力学的时间方向。由于过去和将来的全息屏区域在不同的方向增加，因此时间的方向可以对应着两种不同类型的全息屏。
2016年，科学家杰希.陈安预言，黑洞可能是一个时间静止的状态。
2019年11月，中国天文学家利用郭守敬望远镜（LAMOST）发现了一颗迄今为止最大质量的恒星级黑洞，并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。
这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知，有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。
BJ时间2019年11月28日，国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的这一项重大发现。
美国和欧洲的天文学家宣布，他们首次探测到了一个中等质量的黑洞。这项由超过1500名研究人员参与的引力波探测研究显示，约70亿年前，质量分别为太阳的66倍和85倍的两个黑洞，在发生激烈碰撞后，形成了一个新的中等质量黑洞。这也是人类迄今探测到的首个中等质量黑洞。
中等质量黑洞介于恒星级黑洞和超大质量黑洞之间，质量为太阳的100到1000倍。此次探测到的中等质量黑洞其质量是太阳的142倍。
2022年6月15日，澳大利亚国立大学说，一支国际研究团队意外发现了90亿年来成长最快的黑洞。这个黑洞代号简称J1144，质量是太阳的30亿倍，平均每秒钟可“吞噬”一个地球大小的天体，其所在类星体亮度是银河系所有光亮度之和的7000倍。
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