შავი ხვრელი სავარაუდოდ წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც გიგანტური ვარსკვლავი ამოწურავს მთელ თავის ენერგიას და კვდომას იწყებს. ყველაზე გავრცელებული ჰიპოთეზის თანახმად, იგი საკუთარი მიზიდულობის ძალის ზემოქმედებით იწყებს შეკუმშვას და როდესაც მიაღწევს შეკუმშვის პიკს, ხდება რაღაც აფეთქებისმაგვარი მოვლენა, რის შემდეგაც ეს ვარსკვლავი ჩაქრება, ხოლო მისი გრავიტაცია იმ ზომამდე გაიზრდება, რომ იგი დაიწყებს ყველაფრის შესრუტვას — სინათლის ჩათვლით. სწორედ ამ თვისებიდან გამომდინარეობს ამ ობიექტის სახელი — „შავი ხვრელი“, ანუ სხეული, რომელსაც სინათლეც კი ვერ უსხლტება და უხილავი ხდება.

პირველად ამგვარი ობიექტების არსებობა იწინასწარმეტყველა ფრანგმა მეცნიერმა პიერ ლაპლასმა 1796 წელს. მან აღნიშნა, რომ ნიუტონის მსოფლიო მიზიდულობის კანონის შესაბამისად, ციური სხეული საკმარისად ძლიერი მიზიდულობის ძალით არ მისცემდა საშუალებას არაფერს, სინათლესაც კი, რომ მას გასხლტომოდა, ამიტომაც ის უნდა გამხდარიყო აბსოლუტურად უხილავი, ანუ „შავი ხვრელი“.

ვარსკვლავებს, ადამიანების მსგავსად, აქვს საკუთარი სიცოცხლის ციკლი. მეცნიერებმა დაამტკიცეს, რომ მნათობი, რომელიც ჩვენს მზეს მასით ათეულობით და ზოგჯერ ასეულობითაც კი აჭარბებს თავისი არსებობის ბოლო სტადიაში, მანამ, სანამ ის საბოლოოდ ჩაქრება, მოკლე დროით გადაიქცევა ზეახალ ვარსკვლავად: ის ფეთქდება და გარშემო ყრის სხვადასხვა ნივთიერებათა ნატეხებს. ერთი დღის განმავლობაში ზეახალი ვარსკვლავი გამოასხივებს იმდენ ენერგიას, რამდენსაც გამოასხივებდა მზე 1 მლრდ წლის განმავლობაში, ხოლო მისი გარსის ნივთიერება სივრცეში უზარმაზარი სიჩქარით — 10 000 კმ/წმ განიბნევა. ის, რაც აფეთქების შემდეგ რჩება, შეიძლება შეიკუმშოს თავისივე მიზიდულობის ძალის ზემოქმედებით და გარდაიქმნეს ნეიტრონულ ვარსკვლავად. მაგრამ თუ აფეთქების ნარჩენი საკმაოდ დიდია, და როგორც მინიმუმი სამჯერ აღემატება ჩვენი მზის მასას, მაშინ შეკუმშვა შეიძლება იმდენად ძლიერი აღმოჩნდეს, რომ ყოფილი ვარსკვლავი „შავ ხვრელად“ გადაიქცეს.

ყველა გალაქტიკას, მათ შორის ჩვენს „ირმის ნახტომსაც“, აქვს თავისი შავი ხვრელი. იგი მის ცენტრში მდებარეობს და მისი მასა თვით გალაქტიკის მასის პროპორციულია.

არსებობს, როგორც მინიმუმ, ორი სახის შავი ხვრელები — ვარსკვლავური და გალაქტიკური.

ვარსკვლავური შედარებით პატარაა; გალაქტიკური შავი ხვრელები მილიარდობით უფრო დიდია, ვიდრე ჩვენი მზე.

მეცნიერები დღეს უკვე ფიქრობენ, თუ როგორ გამოიყენონ „შავი ხვრელების“ უზარმაზარი გრავიტაციული შესაძლებლობები კაცობრიობის სასარგებლოდ, მაგრამ მათი იდეები ჯერჯერობით არარეალურია.

დღეისათვის აღმოჩენილია 11 გალაქტიკური შავი ხვრელი, რომელთა მასაც ჩვენი მზის მასის 2 მლნ-დან 1 მლრდ-მდე მერყეობს.