超过20太阳质量的恆星，在它生命的终点，会经历到引力坍缩，因而变成一个黑洞。按照相对论理论，黑洞所具有的超强引力，足可阻止任何物体逃离，甚至电磁辐射也无法逃离。但是，物理学家认为，量子力学效应可能会允许电子和正子生成于黑洞的事件视界，因而使得黑洞发射出霍金辐射。当一对虚粒子，像正子-电子虚偶，生成于事件视界或其邻近区域时，这些虚粒子的随机空间分佈，可能会使得其中一个虚粒子，出现于事件视界的外部。这过程称为量子穿隧效应。黑洞的引力势会供给能量，使得这虚粒子转变为真实粒子，辐射逃离黑洞。这辐射程序称为霍金辐