حد جرمی که برای شکل‌گیری سیاه‌چاله لازم است، به نام آستانه تولمن-اوپن‌هایمر-ولکوف شناخته می‌شود و اولین بار توسط جی رابرت اوپن‌هایمر و همکاران محاسبه شد.
دانشمندان بر این باورند که یک ستاره در حال مرگ باید هسته‌ای با جرم دو تا سه برابر خورشید را باقی بگذارد تا به سیاه‌چاله تبدیل شود؛ بنابراین حتی اگر خورشید دو برابر جرم فعلی خود را داشت، همچنان نمی‌توانست سیاه‌چاله شود.
وقتی سوخت هسته‌ای یک ستاره به پایان می‌رسد، همجوشی هیدروژن در لایه‌های بیرونی همچنان ادامه دارد و با فروپاشی هسته، لایه‌های خارجی منبسط شده و ستاره وارد فاز غول سرخ می‌شود.
خورشید حدود شش می‌لیارد سال دیگر به غول سرخ تبدیل می‌شود، یعنی یک می‌لیارد سال پس از اتمام هیدروژن هسته، و تا مدار مریخ منبسط شده سیاره‌های داخلی مانند عطارد، زهره و احتمالا زمین را بلعیده و لایه‌های بیرونی‌اش به مرور زمان سرد شده و سحابی سیاره‌ای را در اطراف هسته‌ی سوزان خورشید شکل می‌دهند.
ستاره‌های سنگین که سرنوشتشان به سیاه‌چاله ختم می‌شود، دوره‌های متعددی از فروپاشی و انبساط را تجربه می‌کنند و هر بار جرم بیش‌تری از دست می‌دهند، زیرا فشار و دمای بالا باعث همجوشی عناصر سنگین‌تر می‌شود تا هسته به آهن برسد و در نهایت در انفجار ابرنواخ‌تر منفجر شود.
به گزارش ناسا، سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای که کوچک‌ترین نوع سیاه‌چاله‌های رصدشده هستند، ده برابر سنگین‌تر از خورشید بوده و می‌توانند تا صد برابر جرم خورشید رشد کنند، با تغذیه از گاز، غبار و ستاره‌های همراه در سیستم‌های دوتایی.
اما خورشید هرگز به مرحله همجوشی آهن نخواهد رسید و در نهایت به کوتوله‌ی سفید تبدیل می‌شود، ستاره‌ای چگال با ابعاد زمین، بنابراین زمین هرگز با خطر بلعیده شدن توسط یک سیاه‌چاله روبرو نخواهد شد.
