這時候，天空將要出現十分有趣的情況。
天體上的任何物體，如果要脫離這個天體，飛離到太空中去，就必須具備足夠大的速度來克服引力作用。按照萬有引力定律，這個脫離速度等於2GMIR，G是萬有引力常數，M和R是天體的質量和半徑。要發射一枚脫離地球飛向其他行星的火箭，”所需要的速度就是用這個公式計算出來的。從這個公式可以看出，天體質量越大，半徑越小，物體脫離它所需要的速度也就越大。
可以想象，對於質量比太陽還大、半徑卻隻有10來千米的中子星和比中子星密度更高的天體，物體要脫離它的速度必定是極高的。在引力極強的情況下，這個速度要用廣義相對論代替萬有引力定律來推算。對於坍縮的殘骸超過兩個太陽質量的天體，經過計算，物體從它表麵逃走的速度必須超過光速；也就是說，比光速慢的物體都不能脫離這種天體，然而根據相對論，任何物體的速度都不能超過光速；因此在這種天體上，任何物體都逃不出來，即使是光，也發射不出來了。
這種天體既發不出光來，而且一切東西隻能進去不能出來，因此人們把它叫做黑洞。乍一看來，黑洞是不可思議的，它既不發光，我們怎麼能感知它的存在呢?但是，它仍然有引力，仍然能和其他天體相互作用，因此有可能通過它對其他天體的影響而發現它的存在。
天文學家正在積極搜尋黑洞，但到目前為止還沒有正式證實發現黑洞。黑洞和中子星是在30年代理論上共同的預言，60年代觀測證實了中子星的存在，於是大大鼓舞了人們尋找黑洞的積極性。近幾年來，黑洞的搜尋工作已經有一些線索了。
恒星演化簡圖
總結恒星一生的曆史，我們可以畫出它的演化流程：
這就是恒星從生到死的發展過程。
值得注意的是，超新星爆發以後，相當多的物質重新轉化為星際物質，這表麵上看來是簡單的循環，但是實際上經過一係列核反應以及超新星爆發，比較輕的元素已經合成了重元素，因此在從星際物質形成恒星，而又重返星際物質的時候，重元素的成分就增高了，所以這個過程不是簡單的循環和重複，而是新的條件下出現形式上相同、實質上不同的一個發展階段，是一個否定之否定的辨證發展過程。
恒星演化的研究是從赫羅圖開始的。現在我們回過頭來再看看赫羅圖，首先我們來看一個像太陽這樣的恒星在赫羅圖上的演化途徑，如圖所示。
恒星的一生
在這張圖上，圓圈的大小表示恒星的大小，乍看起來，這張圖似乎和原來觀測到的圖並不一致，它的演化路徑並不是觀測得到的赫羅圖上的某一序列，但是我們應該注意，這裏的恒星演化路徑是對於一個恒星畫出的。把各種不同的星都畫上去，情形就不同了。初始質量不同的星，在赫羅圖上的途徑和進程是不一樣的。更重要的是，某一種星，在某一階段也就是赫羅圖上某一區域停留時間越長，我們看到這一區域的星便越多。這就像在展覽館裏，人們總是在那些大家感興趣的展品附近停留時間長，前進速度慢，正是在這些地方人最多，不就是這個道理嗎?如果我們畫出各種不同初始質量恒星的演化路徑，並且用線的粗細來表示停留時間的長短，也就是這種星出現的多少，再來觀看這幅圖的全局，那正是根據觀測得到的赫羅圖的樣子，所以恒星演化理論完全符合觀測的結果。
恒星演化理論是建立在現代物理學的堅實的理論基礎之上的科學結果，它的發展是十分迅速的。在30年代，原子核反應理論的建立就已經突破了難關。但是由於它需要進行大量的數值計算，在理論體係形成以後，有一段時間，勞動是繁重艱苦的，進展是困難緩慢的。隻是到了50年代和60年代，快速電子計算機的出現，大大加速了它的發展，現在恒星演化理論已經發展成為成熟的理論。
同太陽係起源和演化的研究相比，恒星演化理論的發展迅速而且順利得多。為什麼竟然對於遙遠的恒星比我們自己所在的太陽係的認識反倒更快得多呢?最根本的一條就是，太陽係隻有一個，而恒星卻有千千萬萬。我們可以同時觀測到處在不同演化階段的恒星，看到恒星一生的全過程，空間的廣闊彌補了時間的短暫!
不過，恒星演化的探討並沒有完結。恒星自轉和內部物質對流對恒星演化細節的影響還需要仔細考慮；密近雙星間的物質交流演化進程有什麼作用還在研究之中；紅巨星以後的晚期過程還隻是描繪了一個粗糙的輪廓，細節的計算需要用未來的更大型的電子計算機才能完成；黑洞仍在尋找之中，而且近20年來，射電天文學和空間天文學的興起，使各種新類型的天體不斷湧現，必然要提出許多的新問題，對於這些新問題的研究，將更大地豐富我們對於恒星演化的知識。