超过20倍太阳质量的恒星在达到生命终点后可能坍缩成黑洞。根据大数据计算，天文学家估计能产生黑洞的恒星约占恒星的千分之一，这意味着仅银河系就存在至少1亿个潜在的恒星黑洞。到目前为止，科学家发现的宇宙黑洞基本都是特殊的双星系统，因为双星系统的黑洞更容易被探测到，黑洞与另一个天体的相互运动可以产生特殊的引力波。但是NASA在哈勃望远镜的帮助下，发现了一个距离地球5150光年的孤立黑洞。

通过引力透镜发现了孤立的“游荡黑洞”：黑洞吞噬接近的光线，使它们变得非常黑暗。因此，很难直接在太空中找到黑洞。双星系统中有黑洞。科学家可以通过伴星的轨道和产生的光线判断黑洞的位置，但孤立的黑洞无法通过伴星获得线索。哈勃望远镜发现孤立的“游荡黑洞”，线索主要通过黑洞引力产生的引力透镜获得。
黑洞具有非常高的质量和强大的引力场。黑洞产生的引力场能扭曲周围空间，使其像放大镜一样发挥作用，这就是引力透镜。哈勃望远镜和地面天文观测站每年可以探测到2000次引力透镜，其中只有少数是由黑洞引起的。产生引力透镜的天体质量越大，引力透镜产生的增亮时间越长，增亮现象越明显。黑洞产生的引力透镜一般会持续很长时间，这是区分黑洞与其他天体的重要依据。
科学家首次发现了一个孤立的“游荡黑洞”，它源于一次持续270天的引力透镜事件。经过两年的观测，科学家们还没有找到黑洞的伴星，因此这个黑洞很可能是一个孤立的黑洞。由于人类天文观测能力有限，对孤立黑洞的观测难度很大，黑洞是宇宙的关键部分。霍金曾表示，人类未知的暗物质很可能是散落在宇宙中孤立的原始黑洞。原始黑洞基本都是孤立的“游荡黑洞”，但原始黑洞并不是经过恒定的周数，而是在宇宙开始时直接受压形成的，当时物质和能量相对密集，因此体积较小，甚至只有一个柚子大小。